最前线 | 中国正式向火星「发问」，“天问一号”火星探测器发射成功

“火星，中国来了！”

7月23日12时41分，在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，“天问一号”火星探测器发射成功，由长征五号遥四运载火箭发射升空。在飞行2000多秒后，探测器进入预定轨道，开启中国首次火星探测任务。 

“天问一号”的名字来源于屈原长诗《天问》。向天发问，想要表达的是中华民族对真理、真知的追求，和探索太空的决心。

（火箭发射视频截图）

长征五号遥四运载火箭，长约 57 米，起飞重量约 870 吨，箭体直径 5 米，而此前我国现役火箭箭体直径最大的仅有 3.35 米。

这次火箭使用的火箭燃料是一大亮点。火星温度极低，表面温度白天为零下 5 摄氏度，夜晚则可达到零下 87 摄氏度。长征五号燃料大部分是零下183℃的液氧和零下253℃的液氢，已经接近低温的极限，所以又被称为“冰箭”。同时，长征五号也做到了“质量和材料”双保证。相比起现役火箭，长征五号运载能力提升了2.5倍，同时，“核心之处”氢氧发动机所用的燃烧液氢和液氧，也是环保无污染。

长征五号运载火箭搭载的“乘客”——火星车设计巧妙。在7月22日，中国火星探测工程正式对外发布“中国首次火星探测任务天问一号1∶1着陆平台和火星车”，着陆平台将搭载火星车着陆到火星地表。与玉兔号月球车一样，火星车的能源也是依靠太阳能，而这4个“翅膀”正是太阳能电池板。不同的是，火星车多设计了一对“翅膀”，以对抗火星表面的大气对阳光也有削减作用。

（图片来源：浪潮新闻）

同时，火星车还配有探测雷达、磁场探测仪和气象测量仪，可以对火星进行全方位的探测。为了适应火星地表的特殊环境，火星车还具备环境感知、障碍识别、局部路径规划和多轮运动协调控制等功能。

相比起火星，大众可能对月球的探索更加熟悉。其实，这次发射日期的选择并不是想象中那么容易，今天这个日子并不是随意选择，而是科学给出的答案。

和月球不同，火星距离地球其实非常遥远，是月球与地球距离的六倍。路途遥远，再加上，地球和火星都在围绕太阳运转，两者的相对位置不断变化。两点之间直线最短，所以最佳的发射时间是当太阳、地球和火星同处一条直线上的时候，现在正值火星探测窗口期。而地球和火星会合周期为26个月，有消息指出，“错过今天，就要等到2022年啦。”

在这个月，大家都“排着队”呢。阿联酋沿轨道巡航的“希望号”火星探测器已于本周一顺利发射，而美国“毅力号”火星车暂定于本月 30 日发射。“天问一号”，作为来自中国的种子选手，总重约 5 吨、这次的任务主要有三步——“绕”、“落”、“巡”。

首先火星探测器会按照“霍曼转移轨道”飞行，接着轨道飞行器环绕火星探测，下一步计划在2021 年 4 月 23 日着陆，进行定点探测，最后是为期 90 余天的非定点巡视探测。

事实上，这次探索具有很大挑战性，主要是在于在地火距离遥远以及对火星环境的不了解。例如，燃料有限、“两星”距离遥远需要精准计算、对火箭的运载能力和入轨精度的高要求等。

新浪科技的报道特别指出：“如果一切顺利，探测器预计于明年2月左右到达火星引力势场内，切入火星轨道，被火星捕获。这个捕获的阶段非常关键：在切入火星轨道时，如果切入点离火星太近，探测器可能会坠毁；如果太远，探测器可能无法被引力捕获而掠过火星。”

“此次火星探测任务的科学目标，主要是实现对火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等的研究。”首次火星探测任务新闻发言人、国家航天局探月与航天工程中心副主任刘彤杰表示。

（头图来源：IC Photo)

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