7月23日，伴隨著震耳欲聾的轟鳴聲，託舉著「天問一號」火星探測器的長徵五號遙四火箭直刺蒼穹。
經過約2180秒的飛行後，「天問一號」進入預定軌道，發射任務取得圓滿成功。
該火箭由航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院（以下簡稱火箭院）抓總研製。這是長徵五號系列運載火箭的第五次發射任務，也是首次執行應用性發射任務。
本文圖片：國家航天局新聞宣傳中心張高翔；中國運載火箭技術研究院
速度最快的「胖五」
提起長徵五號運載火箭，大家並不陌生。從2016年首飛到今年火星探測任務，長徵五號一直是大眾關注的焦點。
長徵五號火箭全長近57米，起飛重量約870噸，起飛推力超過1000噸，地球同步轉移軌道（GTO）運載能力可達14噸，是目前我國運載能力最大的火箭。因為體型比其他長徵火箭更加寬大，長徵五號運載火箭也被親切地稱呼為「胖五」火箭。
長徵五號火箭副總設計師婁路亮介紹說，此次「天問一號」是長徵五號第一次執行地外行星軌道探測器的發射任務，也是長徵五號火箭第一次執行正式的工程應用發射任務，直接將火星探測器送入地火轉移軌道。
此次長徵五號遙四火箭發射火星探測器，有很多「亮點」值得關注。
亮點一：飛出我國運載火箭最快速度。
當太空飛行器的速度達到每秒11.2千米的第二宇宙速度時，就可以完全擺脫地球引力，去往太陽系內的其他行星或者小行星，。第二宇宙速度也被稱為「逃逸速度」，「天問一號」要前往火星，飛行速度必須達到這個速度。根據發射任務要求，長徵五號遙四火箭將把「天問一號」火星探測器加速到超過11.2千米/秒的速度，之後完成分離，探測器進入地火轉移軌道，開啟奔向火星的旅程。「此次發射火星探測器，是長徵五號火箭第一次達到並超過第二宇宙速度，飛出了我國運載火箭的最快速度」，長徵五號火箭總設計師李東介紹說。
亮點二：首次應用性發射任務。
此前，長徵五號遙三火箭和長徵五號B遙一火箭連續發射成功，標誌著長徵五號火箭關鍵技術瓶頸已經完全攻克，火箭各系統的正確性、協調性得到了充分驗證，火箭可靠性水平進一步提升。「此次執行應用性發射任務，意味著長徵五號火箭正式開始『服役』」，長徵五號火箭總指揮王珏表示。
亮點三：長徵五號系列火箭80天內的第二次發射。
今年5月5日，長徵五號B火箭成功首飛，實現了我國空間站階段飛行任務的首戰告捷。在兩個半月的時間完成兩次發射任務，對於長徵五號這樣規模龐大、系統複雜的大型火箭而言是極具挑戰的，在產品研製、總裝測試、技術管理和發射保障等方面都有很高的要求，意味著長徵五號火箭向「高密度」發射邁出了堅實的一步。
亮點四：創造火箭發射軌道設計數量新紀錄。
由於地球和火星的相對位置在不斷變化，發射火星探測器相當於打「移動靶」，為了讓探測器更加精確地入軌，研製團隊進行了精細化的「窄窗口多軌道」設計，將每天30分鐘的發射窗口細分成3個寬度10分鐘的窗口，對應3條發射軌道，14天的窗口期內一共設計了42條發射軌道，這在中國航天的發射歷史上是絕無僅有的，創造了單次發射軌道設計數量的新紀錄，並首次實現了發射軌道的自動切換。
亮點五：開創我國深空探測器重量的新紀錄。
此次發射的「天問一號」火星探測器重量接近5噸，由環繞器、著陸器和巡視器組成，比「嫦娥四號」月球探測器重了一噸多，是目前我國發射的重量最重的深空探測器。在世界範圍看，達到這一重量的火星探測器也是屈指可數。
「依靠長徵五號火箭強大的運載能力，我國行星探測之旅將站上一個新的起點，通過一次發射，實現對火星的『繞、落、巡』三項目標，是起點很高、『含金量』十足的『第一次』，將使我國深空探測的腳步從月球邁向行星，正式開啟行星探測時代」。火箭院黨委書記、長徵五號火箭第一總指揮李明華指出。
三大「絕技」已齊備
隨著長徵五號遙四火箭將「天問一號」火星探測器送入地火轉移軌道，長徵五號系列運載火箭已經先後完成了高軌大衛星、載人飛船試驗船以及深空探測器三類太空飛行器的發射，成為長徵火箭家族中唯一可以勝任三種任務類型的火箭。
去年12月27日，長徵五號遙三運載火箭將實踐二十號衛星送入預定軌道，這顆重達8噸的衛星主要用於驗證通信技術。在發射高軌道大衛星方面，長徵五號火箭將我國地球同步轉移軌道（GTO）運載能力從5.5噸提高到14噸，可以滿足新一代衛星平臺的發射需求，與長徵三號甲系列火箭共同構成了發射高軌道衛星的能力階梯。「我國未來的高軌衛星重量可以達到8噸左右，只能通過長徵五號火箭實施發射。同時，在搭配合適的上面級後，長徵五號火箭也可以用一箭雙星的形式同時發射兩顆5.5噸重量的高軌衛星」。李東介紹道。
5月5日，長徵五號B運載火箭在中國文昌航天發射場成功首飛，把近22噸重的新一代載人飛船試驗船送入太空。此次發射也標誌著中國空間站建設正式拉開序幕。在發射空間站艙段方面，長徵五號B火箭將成為我國空間站核心艙和實驗艙的「專屬列車」。長徵五號B運載火箭與長徵五號火箭同屬長徵五號系列火箭，是我國首個採用一級半構型的新一代大型液體運載火箭，專門為載人航天工程空間站建設而研製，擁有長度達到20.5米的國內最大整流罩，近地軌道（LEO）運載能力達到25噸級，具備「零窗口」發射的能力，同時還擁有大推力直接入軌、大直徑艙箭分離等「黑科技」，將在未來兩到三年時間內，完成我國空間站艙段的發射。
在發射深空探測器方面，長徵五號火箭將我國深空探測的對象從月球拓展到了太陽系內行星。此前，長徵三號甲系列火箭承擔了發射我國月球探測器的任務，相繼發射了從「嫦娥一號」到「嫦娥四號」四個月球探測器，完成了對於月球的環繞探測、著陸探測和巡視探測。但是，在更遠的深空探測和更重的探測器發射任務上，長徵五號火箭的優勢就顯得更為突出。長徵五號火箭可以把5噸的載荷送入地火轉移軌道，足夠攜帶著陸器和巡視器，使得一次發射實現對火星的「繞、落、巡」三類探測成為可能。
按照計劃，長徵五號遙五火箭也將在今年實施發射，將「嫦娥五號」探測器送入地月轉移軌道，完成我國首次月球採樣返回任務。2021年一季度，長徵五號B火箭將再次出徵，執行空間站核心艙的發射任務。從2019年12月到2021年一季度，15個月間，長徵五號系列火箭將完成5次發射，迎來屬於自己的「高密度」發射。
「長徵五號火箭進入工程應用階段，將有力支撐國家重大航天工程的實施，對加快推進航天強國建設發揮重要作用。」火箭院院長王小軍介紹到。
運載火箭是開展一切航天活動的前提和基礎，運載火箭的能力決定了探索太空的步伐。誰擁有更強的火箭，誰就掌握更大的主動權。長徵五號火箭的出現，讓我國火箭運載能力躋身世界第一梯隊。
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