中國的第一個火星探測器天問一號能在火星上做什麼

在火星探測任務發射前幾天，一篇新的論文稱，中國的火星探測器可能會嘗試在火星東北部的某個地點著陸。

這篇論文於上周發表在《自然·天文學》雜誌上，由中國「天問一號」火星探測小組成員撰寫。「天問一號」火星探測計劃的目標是將一個軌道飛行器和一架著陸器/火星車送往火星。

該研究揭示了天問一號的新細節，列出了其預定著陸點、科學目標和太空飛行器上儀器的名稱，強調了這次任務的歷史意義：天文一號探測任務不僅是中國首次自主完成的火星任務，也是首次同時搭載行星軌道器和探測器的任務。（2011年11月，中國的首個軌道飛行器「螢火1號」與俄羅斯的「福布斯-格朗特」任務一起由俄羅斯火箭發射升空。最終發射失敗，所有的飛船最終都落回了地球。）

天問一號的含義意為「問天」，該名稱源於屈原的長詩《天問》，表達了中華民族對真理追求的堅韌與執著，體現了對自然和宇宙空間探索的文化傳承，寓意探求科學真理徵途漫漫，追求科技創新永無止境

天問一號將於2021年2月抵達火星，與此同時，美國國家航空航天局(NASA)的「毅力號」探測器和阿聯的「希望號」(Hope orbiter)探測器也於周日（7月19日）發射升空。據報導，中國的火星車在嘗試著陸前將與軌道飛行器保持2到3個月的連接。

選擇的著陸區域是烏託邦平原，這是一個巨大的盆地，是由火星歷史上的一次大撞擊形成的，也是美國宇航局1976年的維京2號探測器著陸的地方。根據之前關於著陸區的聲明，中國在廣袤的平原上劃出了從伊西迪斯平原到埃律西昂山一部分作為著陸區。

2020年7月17日，中國的「天問一號」火星探測器及「長徵5號」運載火箭前往文昌發射中心的發射區。

選定著陸區域低的海拔意味著發射的飛船將有更多的時間和大氣來減緩速度並安全地降落到地面。該地區的緯度大約在北緯20到30度之間，也適合接受足夠的陽光來為這架重約240公斤的探測器提供能量。該區域的地面相對平滑也有利於火星車的行走。這篇論文指出，這次任務還受益於中國嫦娥探月計劃的工程遺產。

火星車預計將在火星上運行大約90個火星日/太陽日，它的接近中國玉兔2號月球車質量的兩倍。玉兔2號月球車目前正處於月球背面，渡過了第20個農曆日。根據這篇論文，天問一號軌道飛行器將提供與探測器的中繼通信連結，同時執行其在火星一年的科學觀測。(一個太陽日比一個地球日大約長40分鐘。火星上一年相當於687個地球日。)

天問一號將在極地軌道上運行，以便繪製火星的形態和地質結構，同時利用火星軌道地下探測雷達儀器來調查土壤特徵和水冰分布。新發表的論文稱，天問一號還將測量電離層、電磁和引力場。

火星車將使用自己的地下探測雷達探測地表土壤特徵和水冰分布，它還將分析火星表面的物質組成和特徵，火星表面的氣候和環境。

這篇論文的作者之一是「天問一號」的首席科學家萬衛星。他在5月去世，就在天問一號發射前的幾個月。在上個月出版的《自然·天文學》的訃告中，他被描述為世界領先的空間科學家和中國行星科學項目的先驅，他的名字是「衛星」，字面意思和發射的「衛星」意同。

這份訃告不僅詳述了他在太空、科學和學術界的職業生涯，也讓人了解了他的其他興趣。他經常熬夜看英超或義大利甲級聯賽，有時會給第二天早上去參加學術會議帶來麻煩。