俠客島：火星，中國來了

來源:海外網

「天何所沓？十二焉分？日月安屬？列星安陳？」——這是兩千多年前，詩人屈原對天的大哉問。

兩千多年後的今天，海南文昌航天發射場，長徵五號遙四運載火箭搭載中國首次火星探測任務「天問一號」探測器衝出地球。

火星，中國來了。

7月23日12時41分，長徵五號遙四運載火箭將「天問一號」探測器發射升空。圖源：新華社

「天問」

今年4月，中國國家航天局宣布，將中國行星探測任務正式命名為「天問系列」，將中國首次火星探測任務命名為「天問一號」。

火星任務作為中國行星探測工程的第一步，按照計劃，將通過一次發射實現「繞、落、巡」（火星環繞、著陸和巡視探測）三大任務，這在世界航天史上尚屬首次。

為什麼將「天問」第一步落於火星？

有關專家介紹，在太陽系八大行星中，火星與地球距離較近、二者有相似的自轉周期、火星上有春夏秋冬四季更迭；2018年，科學家還在火星南極冰蓋下發現液態水存在證據。

因此，通過發射探測器了解火星狀況、獲取信息，能幫助人類更好地研究地球的演變與未來發展，並以此為起點，發掘地球之外其他適宜生命孕育的星球。

在此過程中，探索火星上的生命存在，研究火星磁場長期演變、火星大氣和氣候演化、火星地形地貌特徵與分區，都具有重要科學意義。

7月22日，「天問一號」 火星車正式發布。圖源：央視新聞

難度

在科研人員看來，此次火星探測是一次不小的挑戰。

國家航天局總工程師葛小春稱，這次火星探測任務的研製時間很緊，並且地（球）火（星）距離遠，通訊延時大，行星空間環境複雜，火星地形地貌陌生，難度可想而知。

時間上，由於地球與火星的相對位置在不斷變化，為了讓探測器順利抵達火星，要抓住每26個月才有一次的「火星衝日」（此時地火距離最近）發射窗口，錯過了今天，下次就只能等到兩年多之後；

距離上，地月平均距離為38萬公裡，地火最近距離為5500萬公裡，最遠為3-4億公裡，有人比喻，讓火星探測器精準著陸，難度相當於「從巴黎擊出一隻高爾夫球，落在東京的一個洞裡」；

此外，地火距離還將帶來至少10分鐘的信號延時，航天專家龐之浩表示，「探測器進入火星軌道和著陸的那段關鍵時間，只能依靠研究人員提前輸入數據，由探測器進行自主判斷，相當於『盲降』」；

中國航天科技集團五院火星探測器總體主任設計師王闖稱，中國首次實施火星探測任務，對火星的環境，特別是大氣等參數所知甚少，「相當於我們到一個完全未知的環境實施探測，挑戰很大」。

一位資深科學人士告訴島妹，火星探測至少需要如下技術準備工作：

「需要大推力的運載火箭將探測器加速到第二宇宙速度11.2千米/秒從而離開地球；

對長達數月的星際航行實施精確的軌道測定；

對探測器實施巡航段維護和管理，確保其在到達火星時仍能正常工作；

實施超遠距離的測控和通信，接收來自數億公裡遠的火星探測器發回的微弱信號；

此外，還需要探測器具備很強的自主姿態控制和運行能力。」

每一項都挑戰重重。但專家認為，有探月工程連戰連捷的經驗，以及大推力運載火箭、超1億公裡測控等技術突破，中國的火星探測起點並不低。

火星圖片（圖源：NYT）

深空

2019年11月14日，在河北懷來的地外天體著陸綜合試驗場，中國火星探測任務著陸器懸停避障試驗成功。

相關技術人員告訴島妹：「探測器發射後，大約需要7個月左右的時間飛抵火星，最後在火星降落只有7分鐘的時間。」該次試驗模擬了著陸器在火星環境下懸停、避障、緩速下降過程，對其設計正確性進行了綜合驗證。

國家航天局系統工程司相關負責人此前介紹，今夏發射的火星探測器，預計在2021年到達火星；其後，計劃在2028年左右進行第二次火星探測任務；此外，中國還計劃進行小行星探測、木星系探測等工程。

「天問系列」的徵程開啟，也正式標誌著中國行星探測形成了整體概念，中國太空探索跨入了新裡程。

自1970年4月24日中國第一顆人造地球衛星「東方紅一號」發射成功後，中國航天一路艱辛，也一路輝煌。

十八大以來，天宮一號與神舟十號載人飛行任務圓滿成功、天宮二號和神舟十一號載人飛行任務圓滿成功、探月工程嫦娥三號、嫦娥四號任務圓滿成功；2019年，中國航天領域發射次數最終定格在34次，連續兩年成為全球年度航天發射次數最多的國家；2020年，中國將繼續實施月球探測工程，空間站飛行任務也將拉開序幕。

這一系列自主創新的科技成果，見證了中國航天事業的飛速發展，也體現了面向國家重大需求，瞄準「深空」的民族夢想。

4月23日，習近平總書記在給參與「東方紅一號」任務的老科學家回信中表示：「不管條件如何變化，自力更生、艱苦奮鬥的志氣不能丟。新時代的航天工作者要以老一代航天人為榜樣，大力弘揚『兩彈一星』精神，敢於戰勝一切艱難險阻，勇於攀登航天科技高峰，讓中國人探索太空的腳步邁得更穩更遠，早日實現建設航天強國的偉大夢想。」

宇宙浩瀚，星空燦爛。這一次，遍布著沙丘礫石的紅色星球，將成為中國航天人的下一步；這一徵途，也將永無止境。

文/點蒼居士

資料/雲中歌

來源：俠客島