我國「天問一號」火星探測器發射升空 預計明年2月抵達火星

7月23日12時41分，長徵五號遙四運載火箭發射成功。郭文彬 攝影

中國網訊 2020年7月23日12時41分，長徵五號遙四運載火箭在海南文昌航天發射場發射升空，成功將我國首個火星探測器——「天問一號」送入預定軌道，發射任務取得圓滿成功。

「天問一號」火星探測器將一次性實現繞、落、巡三個任務，將實現對火星的表面形貌、土壤特性、物質成分、水冰、大氣、電離層、磁場等科學探測，從而建立起人類對火星更為全面的認知。

為什麼現在發射？

地球與火星在太陽系軌道和位置不同，這意味著地球和火星之間的距離在時刻複雜變化，最遠在太陽兩側面面相對時可遠至4億千米，最近時也會超過5000萬千米。

從地球的視角來看，每隔大約780天才能和火星最接近一次，這個時間又叫做會合周期，大約是26個月。

對於2020年，新一次的火星探測時間窗口出現在7至8月份，地球和火星距離約有6200萬千米，這仍是地球和月球平均距離的160倍。

相對於太陽的位置而言，火星是較地球更遠一些的第四顆行星。

什麼時候到火星？

「胖五」將探測器送入地火轉移軌道後，將實施器箭分離，隨後探測器太陽翼和定向天線相繼展開。在測控系統支持下，探測器將飛行約7個月，預計於2021年2月前後抵達火星。

在探測器進入環火軌道並經過制動後，通過2至3個月的環繞飛行後將進入著陸窗口期。其間，還將在著陸區上空對著陸區開展探測。

著陸時，探測器實施降軌機動，著陸巡視器實現與環繞器分離。著陸巡視器進入火星大氣，在實施開傘、懸停、避障及緩速下降等一系列動作後，著陸火星表面。在此過程中，環繞器將為著陸過程提供中繼通信。

著陸後，火星車解鎖分離，開始巡視探測。此時，環繞器將獨立開展科學探測的同時，兼顧火星車的中繼通信任務。

美國甘迺迪航天中心，「毅力號」火星探測器。

探索路上不孤單

據記者了解，火星探測作為一項科學探索工程，中國已經在「天問一號」任務實施過程中開展了多項國際合作。其中包括與歐空局、阿根廷在任務測控方面互相支持，與法國、奧地利等國開展載荷的聯合定標以及數據分析等。

據了解，自1996年以來，幾乎每個發射窗口都有火星探測器發射。今年火星發射窗口期間，全球共有4項火星發射任務，分別由中國、美國、歐盟和阿聯主導。

阿聯項目已出發。在經歷了發射場天氣原因推遲發射後，於當地時間7月20日6時58分，阿聯「希望」號火星探測器在日本種子島宇宙中心發射升空。該探測器發射採用了日本三菱重工業公司的H2A火箭。據了解，「希望」號任務周期為一個火星年，約687天。「希望」號主要任務有，通過火星低層大氣的特性，了解火星的天氣動態，繪製全球氣象圖；通過低層大氣狀況和高層大氣的對比，嘗試解釋天氣運動過程是如何改變大氣中氫氧逃逸的；了解頂層大氣中氫氧分子的結構和動態，確定氫氧分子從火星逃逸的成因。

美國項目在計劃中，美國國家航空航天局(NASA)計劃於7月30日發射的「毅力」號火星車。該火星車裝備了最新的機械臂，以及火星環境動力分析儀、火星次表層雷達成像實驗儀等科學儀器，不僅能提供高解析度3D火星圖片，還能保存巖石和土壤樣本，並在未來帶回地球。

歐盟項目已推遲，原定於今年「探火」的歐空局與俄羅斯合作的ExoMars火星漫遊車已宣布推遲到2022年發射。

中國邁出行星探測第一步

截至去年，人類一共開展了44次火星探測任務，這些探測任務當中，完全成功18次；對於難度更大的著陸類的探測任務一共實施了19次，完全成功和部分成功的只有9次，成功率不到一半。這些數據說明到探索火星並不容易。

隨著「天問一號」火星探測器的升空，中國已經邁出行星探測的第一步。