我國火星探測「十大問」，帶你詳細了解「天問一號」

2020年7月20日凌晨5點58分， 阿聯「希望」號火星探測器，在日本種子島太空中心由日本H-2A運載火箭發射成功，開啟前往火星之旅。 同時隨著火星探測窗口期的打開，國際火星探測大幕正式被拉開。我國長徵五號將帶著「天問一號」火星探測器，開展我國首次探火之旅。

1、為何取名天問？

《天問》是中國戰國時期詩人屈原創作的一首長詩。這首詩講的是屈原對於天地、自然和人世等一切事物現象的發問。「遂古之初，誰傳道之?上下未形，何由考之……」，面對未知的天地，屈原提出了自己的疑問，顯示出作者沉潛多思、想像豐富的個性，同時也表現出超卓非凡的學識和藝術才華，被譽為是「千古萬古至奇之作」。面對來自幾千年前的提問，今天的中國終於有能力有實力來解答。

2、此次火星探測任務？

此次火星探測，旨在探測火星的形貌、土壤、環境、大氣，研究火星上的水冰分布、物理場和內部結構。同時，也為了探測火星是否有生命活動的信息？探討火星的長期改造與今後大量移民建立第二個棲息地的前景。

3、為何扎堆選擇今年探測？

我們所熟知的，今年有阿聯「希望」號火星探測器，同時美國「毅力號」也將加入這一場星際旅行的盛宴，而我國的「天問一號」，也將於7月發射。

2020年，是火星探測的窗口期。火星探測不是說任何時候都可以的，因為地球，火星，太陽轉動的關係，每隔26個月才有一次機會。假如你失去了這個機會，對不起，兩年零兩個月一號再來。有時候地球在太陽的這邊，火星在太陽的那邊，地球繞太陽轉一圈大概是365天，而火星繞太陽轉一天是687天。所以地球跟火星存在一定合理夾角之時，才適合探索。而2020年7月有短短幾周時間，太陽、地球和火星成一條直線，地球與火星之間的距離最短，不到5400萬公裡。

阿聯「希望號」點火發射

4、火星探測最大的難點

火星探測難點眾多。從1961年至今，人類已實施火星探測活動達45次，但成功和部分成功的任務僅有22次，成功率不到50%。

如何被火星引力場捕獲是一大關鍵，捕獲之後才能進入火星循環軌道，再經過多次變軌，才能進行環繞探測。而如果捕獲失敗，探測器將和火星擦肩而過。其次，因為火星距離地球實在是遙遠，通信延遲是一個很大的問題，很多探測器都是選擇靠計算機自己的程序計算，這在一定程度上增加了困難和出錯的概率。再有，因為火星複雜的大氣情況，也為探測增加了一層難度。

「機遇號」火星車

5、我國天問號探測計劃的亮點

亮點一：一次性完成「繞落巡」三步走，我國首次火星探測任務將通過一次發射任務，實現對火星的「環繞、著陸、巡視」三個目標，開展火星全球性和綜合性探測，並對火星表面重點地區精細巡視勘查。如果能一次性完成「繞落巡」三步走，這一跨越式方案將成為全球首次，將為我國火星探測實現「彎道超車」。

亮點二：可工作3個火星月。為規避火星極端天氣的影響，中國火星車將設置自主休眠和自主喚醒功能，可工作3個火星月，相當於地球上的92天(火星自轉周期約為24小時37分鐘)。

亮點三：13種載荷完成5大科學目標。火星探測器搭載了13種有效載荷，其中環繞器上7種、著陸器上6種，將對我國此次火星探測任務開展系統性工作。

「天問一號」探測任務

6、如何戰勝「恐怖7分鐘」

「火星著陸探測最大的難點在於『恐怖7分鐘』——即：再入、下降與著陸過程中，要在7分鐘內將探測器的時速從2萬千米降低到零。」這需要融合氣動外形、降落傘、發動機、多級減速和著陸反衝等多項技術才能實施軟著陸。為此，我國根據探月工程的技術積累，將通過四個階段逐步減速。

第一，氣動減速段，把速度從4.8公裡每秒減速到每秒460米，用時大約290秒。形象的說，第一階段相當於急剎車。第二，降落傘打開降速段，探測器將打開降落傘，大概用90秒的時間，將速度由460米每秒降到95米每秒。第三，動力減速段，探測器的反推發動機點火開始工作，將速度減小到3.6米每秒，這段工作時間大概80秒。第四，著陸緩衝段，剩下的100米懸停避障，這時速度已經非常慢了，100米懸停觀測，為選定著陸點做最後的準備，觀測地面是否有大坑，有石頭，從而保證探測器著陸後不被翻車。

反推發動機點火降速

7、為何印度比我國早實現火星探測

2014年9月24日，印度「曼加裡安」號火星探測器（MOM）於北京時間上午10點半左右成功入軌，這也預示著印度成功實現火星探測，很多人不禁要問，我國深空探測技術落後於印度嗎？

其實，真相併非如此，印度航空探測，其實就像他們的萬國牌武器一樣，是非常多別國技術的，而他們那次的火星探測，所搭載的探測器僅15公斤左右，實際作用相當有限，探測技術大於實際的作用。

而我們國家，單火星車的重量就有240公斤，所以只能一直在等待大推力火箭胖五的成功，這樣才能攜帶大量的重量，才能一次性實現繞落巡三大任務，實際技術是要遙遙領先印度的，深空探索，我們的目標應該是NASA。

印度「曼加裡安」號火星探測器

8、天問一號有哪些國際合作

在天問一號的整流罩上，有著許多標誌，這些標誌，正是我國與其他機構合作開發的見證。奧地利科學院空間研究所幫助進行了軌道器磁力計的研發，法國航天局CNES領導的天體物理與平面科學研究所幫助研發了雷射誘導擊穿光譜儀，歐洲航天局的Estrack地面站將在早期發射階段提供支持等，可以說，此次天問一號的發射，也有國際間的合作。

整流罩外標誌

9、我國火星探測技術準備如何

為了探測火星，可以說我們拼盡全力。自1970年我國成功發射第一顆人造衛星，東方紅一號開始，我們中華民族的航天夢，就已奔向星辰大海，我們渴望我們的民族，也可以登上月球登上火星，踏遍整個太陽系所有行星。而這樣的夢，在整整50年後的現在終於要啟動了。火星，作為我國探測恆星的第一站，為了能夠順利登上，我們付出了太多太多。

首先，大推力火箭是必須之物，如果沒有大推力火箭，只能靠消耗探測器自身的燃料，而這樣的話，探測器自身的壽命將大幅縮短。2016年11月3日，長徵五號遙一火箭成功首飛，這一刻，我們舉國歡慶，我們終於有了自己的大型運載火箭。然而，2017年那年，我們的夢卻模糊了，7月2日，長徵五號遙二火箭突發故障，致使發射失利，這次失利，讓我們的航天計劃，不得不進行重新調整。這一過，就是兩年，2019年12月27日，長徵五號遙三火箭成功點火，這一刻，胖五就像一個王者那樣，終於歸來。

目前，我們所有技術都已準備完善，只等最後的發射到來。

只有經歷過失敗，才知成功的不易

10、何時發射

長徵五號即將在7月23日起飛，進行我國火星探測任務。這一歷史性時刻，牽動著無數華夏兒女的神經。

目前，長徵五號遙四火箭已安全轉至發射區，做完最後的調整和檢測之後，將會加注推進劑，如果一切順利的話，我們很快將可以看到天問一號升空的畫面，那將是我國首探火星成功發射的畫面。歷史會記住這一刻，火星，華夏文明來了，帶著我們對深空的探索，帶著我們龍的文明來了。

長徵五號

寫在最後

有了長徵五號，我們還怕什麼！星辰大海，我們必勝。祝福祖國火星探測圓滿成功。