發射「天問」，為何非「胖五」莫屬？
2020-07-24 人民政協網伴隨著震耳欲聾的轟鳴聲，在長徵五號遙四運載火箭的託舉下，我國首次火星任務的探測器——「天問一號」升空並進入預定軌道。這意味著中國正式進入「行星探測」時代。
在航天領域，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和在全球「太空俱樂部」中的會員等級。在運載能力為王的太空時代，誰擁有更強的火箭，誰就掌握更大的主動權。
那這次成功執行任務的火箭有何特別？
長徵五號運載火箭，人送綽號「胖五」。
運載力最大
本次承擔任務的火箭是長徵五號運載火箭。由航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院抓總研製。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」。
「胖五」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。
在「胖五」出現之前，我國火箭在不同軌道的最大運載能力分別為地球同步轉移軌道（GTO）約5.5噸（長徵三號乙火箭）和近地軌道（LEO）約13.5噸（長徵七號火箭），長徵五號火箭的出現極大的提高了這些數字。
「作為我國首型5米芯級直徑的大火箭，長徵五號火箭地球同步轉移軌道運載能力可達14噸左右，為建設空間站而研製的長徵五號B火箭近地軌道運載能力可達25噸。」長徵五號火箭總設計師李東介紹到。
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。
因此，承擔這一任務的非「胖五」莫屬。
「此次發射成功表明，依靠長徵五號火箭強大的運載能力，我國行星探測之旅站上一個新的起點，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」。航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院黨委書記、長徵五號火箭第一總指揮李明華說。
飛出最快速度
除了更重，這次任務還要求火箭飛得更快。
與以往發射不同，過去火箭載荷基本在地球軌道範圍內，分離時達到第一宇宙速度7.9千米/秒即可。而這次要完全擺脫地球引力，去往太陽系內的其他行星或者小行星，即相當於到太陽的行星軌道上。
因此，根據發射任務要求，「胖五」託舉「天問一號」火星探測器要求加速到超過11.2千米/秒的速度（即第二宇宙速度），之後完成分離，直接將探測器送入地火轉移軌道，開啟奔向火星的旅程。
李東表示，「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。」
創造火箭發射軌道設計數量新紀錄
本次發射的另一特殊之處在於：由於地球、火星與太陽的位置時刻都在變化，長徵五號火箭在窗口期內不同時刻的發射軌道也會有所差別，相當於打「移動靶」。
為了讓探測器更加精確的入軌，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。
同時，隨著今年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。這次發射成功，意味著長徵五號火箭向「高密度」發射邁出了堅實的一步。
未來「胖五」將更「忙碌」
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。
未來，長徵五號火箭會更加「忙碌」。
比如，長徵五號火箭將繼續深空探測之旅，在年內發射「嫦娥五號」月球探測器實現對月球樣本的採用返回。
作為與長徵五號火箭同屬的火箭，長徵五號B運載火箭將成為我國空間站核心艙和實驗艙的「專屬列車」。其25噸的運載能力，同時還具備「零窗口」發射、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。
此外，長徵五號系列運載火箭可以同時發射多顆大重量的高軌衛星，以「一箭多星」的形式快速實現衛星「星座」部署。
中國運載火箭技術研究院院長王小軍表示，「長徵五號火箭進入工程應用階段，讓我國火箭運載能力躋身世界第一梯隊，也讓我們對浩瀚宇宙的探索有了更大的想像空間，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。」
記者：王碩 通訊員：姜哲
編輯：莫愁
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