為向火星發出「天問」，科學家準備了什麼？

7月底，我國向太空發射天問一號火星探測器，開始了中國首次火星探測任務。本次任務將通過火星環繞、著陸和巡視探測,邁出我國行星探測第一步。

記者從國家航天局了解到，此項工程旨在突破火星制動捕獲、進入/下降/著陸(EDL)、長期自主管理、遠距離測控通信、火星表面巡視等關鍵技術,實現火星環繞探測和巡視探測,獲取火星探測科學數據，實現我國在深空探測領域的技術跨越；建立完整配套的深空探測工程體系,包括設計、製造、試驗、飛行任務實施、科學研究、工程管理以及人才隊伍,推動我國深空探測可持續發展。

為什麼選擇火星？

火星是離地球較近且環境最相似的星球，在太陽系八大行星中，火星的物理性質和化學性質與地球最為相近，並且擁有高山、平原和峽谷等多種地形，南方充滿隕石撞擊的高地和峽谷，北方則多是被熔巖填平的平原，由於自轉軸傾角和自轉周期與地球相近，火星的晝夜長短及四季變化與地球也幾乎一樣。因此，火星一直是人類走出地月系統開展深空探測的首選目標。

人類以往的探測已經發現了火星存在水的證據，而火星上是否存在孕育生命條件以及火星是地球過去還是地球未來，早已成為火星研究重大科學問題，研究火星對認識地球演變具有非常重要的比較意義。

運載火箭發射 圖片來源：國家航天局新聞宣傳中心

天問一號要經歷怎樣的「火星之旅」？

天問一號火星探測器將採用長徵五號遙四運載火箭運載升空，本次發射也是長徵五號系列運載火箭首次應用性發射，火箭會將探測器直接送入地火轉移軌道。此次發射任務由文昌航天發射場組織實施，採用「新三垂」測發模式和遠距離測發控方式。天文一號的飛行過程包括發射、地火轉移、火星捕獲、火星停泊、離軌著陸和科學探測等六個階段。

探測器與火箭分離後，其太陽翼和定向天線將相繼展開，在測控系統支持下，飛行約7個月抵達火星，其間進行深空機動和中途修正。探測器進入環火軌道並經過制動後，通過2至3個月的環繞飛行後首選進入窗口，其間在著陸區上空對著陸區開展探測。

隨後，探測器將擇機實施降軌機動，著陸巡視器會與環繞器分離。環繞器升軌返回到停泊軌道，為著陸過程提供中繼通信。著陸巡視器進入火星大氣，依次完成配平翼展開、降落傘開傘、大底分離、背罩分離、動力減速、懸停、避障及緩速下降、著陸緩衝等動作，著陸於火星表面。

中國行星探測任務標識

著陸後，火星車將會與著陸平臺解鎖分離。火星車駛離著陸平臺，開始巡視探測。著陸巡視器安全著陸後，環繞器進入中繼軌道，為火星車提供中繼通信，兼顧科學探測。在火星車完成探測任務後，環繞器進入使命軌道，開展火星全球遙感探測，兼顧火星車擴展任務中繼通信。

本次火星探測以研究火星形貌與地質構造特徵、研究火星表面土壤特徵與水冰分布、火星表面物質組成、火星大氣電離層及表面氣候與環境特徵、火星物理場與內部結構為科學目標。作為科學探索工程，任務實施中開展了多項合作。與歐空局、阿根廷在任務測控方面互相支持；與法國、奧地利等國開展多個載荷的聯合定標併合作開展數據分析。

中國火星探測工程 「天問」何來？

中國行星探測工程被命名為「天問（Tianwen）系列」，首次火星探測任務被命名為「天問一號」。「天問」出自《楚辭》，是我國偉大的浪漫主義詩人屈原的一首長詩，作品對天地、自然和人世等一切事物現象進行想像與發問，從宇宙之本源，到陰陽之俱化；從天地之構造，到星辰之往亙。

以「天問」作為工程名稱，厚植於中華民族傳統文化精髓，跨越兩千年的求索，體現著古人樸素的真理追求和現代科學空間探索的文化傳承，易於廣大群眾接受，便於記憶和傳播，也彰顯了中國人邁向更遠深空的決心和毅力，引導公眾特別是青少年樹立熱愛科學、崇尚科學的理想情懷。

據了解，此次火星探測任務於2016年1月立項，由國防科工局、國家航天局統一組織,工程總體由國家航天局探月與航天工程中心承擔，主要負責工程總體方案設計，研製總要求、研製任務書和計劃制訂，以及工程總體協調與組織實施等工作。中國航天科技集團有限公司所屬中國空間技術研究院為探測器系統總體設計單位並負責著陸巡視器研製,中國航天科技集團有限公司所屬上海航天技術研究院、中國運載火箭技術研究院及中國衛星發射測控系統部、國家天文臺均為此次探測任務的設計和建設單位。（光明網記者 張蕃 武玥彤）