天問一號發射成功，但這僅僅是中國深空探測的開始！
2020-07-24 航天小箭2020年7月23日，「天問一號」的火星任務成功發射，它是人類首次在一次發射中實現多種任務，將軌道飛行器和火星車結合起來。
天文一號搭乘重型運載火箭長徵五號在文昌發射中心升空。這將是長徵火箭的第四次任務，這次它將嘗試將軌道飛行器和著陸器/火星車（漫遊者）組合發射到比我國以往任何太空飛行器更遠的地方。
我國的遠望級測量船將協助發射，歐洲航天局的ESTRACK設備也將提供支持。當它從長徵5號發射裝置分離時，第一次獲得的太空飛行器數據預計將在法屬蓋亞那庫魯用15米長的天線獲得。澳大利亞和西班牙的深空天線也可能將在「天問1號」的歷程中進行一些關鍵操作，比如軌跡改變機動和抵達火星。
1、到達和著陸
就像美國宇航局的「毅力號」火星車和阿聯今年夏天發射的「希望號」軌道飛行器一樣，「天問一號」將在明年2月初抵達火星。然而，重約240公斤、由太陽能驅動的「天問一號」在何時著陸仍是一個謎。
著陸器和軌道飛行器在嘗試著陸之前，預計將在停靠軌道上停留兩到三個月。這一延遲將使軌道飛行器能夠用它的照相機調查候選著陸點，並為著陸器提供著陸嘗試所需的數據。
著陸器進入和下降的早期階段將藉助神舟載人航天任務的航空外殼和降落傘技術。在290秒的時間裡，一個鈍體航空外殼將有助於將進入飛行器的速度從大約4.8公裡/秒降至460米/秒。在接下來的一分半鐘內，圓盤帶隙超音速降落傘將進一步將飛船的速度降至每秒95米。
我國月球著陸器上的反向推進系統將完成剩下的工作。中國在2013年和2019年的「嫦娥三號」和「嫦娥四號」探月任務中驗證的技術將提供高程探測和危險規避。
將所有這些能力和諧地結合起來，嘗試在一個距離地球數千萬公裡、光延遲數分鐘的地方進行自動著陸，這是比嫦娥任務面臨更大的挑戰。
探測器的著陸點可能會在極樂空間附近，小獵犬2號的著陸點也在這個區域，或者是在探測器的另一邊，靠近海盜1號和探路者號的克裡斯空間。這些區域的選擇是基於科學目標和工程方面的限制，包括低海拔以提供更多的大氣和時間來減緩著陸器的下降，以及探測車對太陽能的需求。
山東大學空間科學研究所的一個團隊評估了在第一個區域內的Isidis Planitia發生沙塵暴的可能性，提出了五個最適合火星車的著陸點。來自前期項目團隊的論文表明，嫦娥四號月球遠端任務的著陸點在馮·卡門隕石坑內，這些論文也提前發表了，但沒有透露最終的目標。
當嘗試著陸前，它將有一個著陸觀測統計任務，也就是在統計上飛船預計著陸的區域，為100×20公裡，遠遠大于堅持著陸時的25×20公裡。
2、科學設備及研究目標
這次任務除了工程目標外，還有一系列科學目標。軌道飛行器攜帶了7個科學載荷，包括中解析度和高解析度相機，後者可與美國宇航局2005年火星偵察軌道飛行器任務中的HiRise相媲美。它還攜帶磁力儀、探測雷達和探測大氣和電離層的儀器。軌道飛行器還將執行中繼功能，設計運行時間為火星一年，也就是687個地球日。
義大利羅馬特雷大學的埃琳娜·佩提內利參與了嫦娥3號和4號漫遊者的探地雷達實驗。她說，軌道飛行器和漫遊者上的儀器可能會提供很多新信息。
Pettinellli說，軌道飛行器的雷達可能能夠探測到更清晰的證據，表明在行星的南極下面有一個地下水湖。歐洲航天局火星快車軌道上的MARSIS儀器所做的觀察表明，在極地冰帽下面1.5公裡處存在大量的水。
奧地利科學院空間研究所的科學家維爾納·馬格尼斯(Werner Magnes)領導著一個與中國合作的小組，為此次任務校準和測試磁力計。他對此次任務也抱有很高的期望。
「這個任務和它的數據有很大的科學興趣。我們希望中方的數據政策能夠開放，這樣我們就可以獲得數據，這樣我們的科學家和物理學家就可以利用這些數據進行科學研究。「我國在嫦娥四號著陸一年後開始發布數據，但對火星的政策尚未公布。
探測器的設計壽命為90天，攜帶了6個儀器，包括一個雷射誘導擊穿光譜實驗，與美國宇航局的「好奇號」探測器用於探測表面元素、礦物和巖石類型的實驗類似。除了地形和多光譜成像儀，該飛行器還具有與氣候和磁場探測有關的有效載荷。
火星車還攜帶了一個探地雷達。這樣的儀器以前還沒有被送上火星，但是很快就會有兩個到達火星。與美國宇航局「堅忍號」漫遊者上的RIMFAX成像儀一樣，中國的有效載荷將使用雷達波來揭示地表下的地質層。許易從澳門科技大學和他在武漢中國地質大學的同事們合作,以及和北京的遙感與數字地球試驗室, 在前期的一篇論文中, 中國模擬了探地雷達在火星環境中探測地下的鹽水及冰結構。
理論上，這些小區域可以為火星上的嗜鹽微生物群落提供棲息地。「我們建議，火星漫遊者上的(探地雷達)可以用來探測鹽多邊形下面的古代鹽水供應通道，並定位樣品內部物質的位置，以便探測火星上可能的生物活動，」徐說。
亞利桑那大學行星圖像研究實驗室主任阿爾弗雷德·麥克尤恩在一篇博客文章中指出，烏託邦Planitia可以幫助研究過去潛在的地表下可居住性。
佩提內利說，在火星表面安裝雷達可以讓科學家們在最初幾米的距離內識別出少量的鹽水或永久凍土層，但無論如何，該儀器都能揭示珍貴的信息。「我們對最初幾米的地層序列沒有任何真正的了解。」
3、未來的深空徵途
2014年，印度成功將火星軌道探測器送入火星軌道，這引起了我國的注意。外交部發言人華春瑩說:「這是印度和亞洲的驕傲，是人類探索外層空間的裡程碑式的進步，我們對此表示祝賀。」
隨後，我國在2016年初批准了一項比印度更雄心勃勃的任務。但在確定被稱為「天問一號」的任務之前，我國還考慮了一個更為複雜的概念。除了軌道飛行和月球車外，中國還考慮了錢學森空間技術實驗室的一個概念，其中包括將在下降過程中釋放的三個穿孔機，以及一個將在1 - 5公裡高度運行一周的航空器。目標是在一次任務中獲得「三維、多層和多來源的信息」。
目前還不清楚我國是否像其登月任務那樣製造了備用軌道器和著陸器。如果是這樣的話，它可能為2022年再次造訪紅色星球提供機會，要麼是在「天問一號」發射失敗的情況下，要麼是在一個新的著陸點繼續發射。
目前，我國計劃的第二次火星任務是在2028-2030年前後進行一次大膽的樣本返回。最初的設想是使用正在研製的長徵9號超重型運載火箭進行一次發射任務，最近的概念是選擇現役長徵5號和長徵3B火箭各發射一次。根據2016年太空白皮書，中國表示將「進行進一步研究和關鍵技術研究」，從火星帶回樣本。
除此之外，「天問一號」還被指定為新一輪行星際和深空探索的第一個。接下來是初步命名為「鄭和」號的任務，它也可以被命名為「天問二號」。該任務的目標是收集近地小行星2016HO3/469219 Kamo 'oalewa的樣本，並將其返回地球，然後前往主帶彗星133P/Elst-Pizarro。任務概況要求發射在2022年。
另外，一個以「星際日光層探測器」為特色的任務也正在推進。兩次發射將使用木星輔助來跟進旅行者號的發現。其中甚至可能包括一個飛越海王星的小探測器。
此外，計劃於2030年發射的木星任務的概念正在研究中，這可以補充NASA的歐羅巴快船和歐空局的JUICE任務對木星系統的研究。
綜上所述，天問一號僅僅是開始，未來我國還會有一系列雄心勃勃的、成功的深空探測任務，太陽系不再僅僅是美國的舞臺，中國也將為人類和平開發太空做出獨特的貢獻。
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