我國首次火星探測任務著陸火星取得圓滿成功

本刊編輯部

5月15日7時18分，我國首次火星探測任務“天問一號”探測器在火星烏托邦平原南部預選著陸區著陸，在火星上首次留下中國印跡，邁出了我國星際探測征程的重要一步。后續，“祝融”號火星車將依次開展對著陸點全局成像、自檢駛離著陸平臺并開展巡視探測。

“落火”過程充滿風險，用驚心動魄來形容毫不為過。簡單描述的話，“落火”意味著“天問一號”要在9 分鐘內從2 萬千米/ 小時的速度降至到0 米/ 時。雖然此前我國已有月表著陸經驗，但是此次“天問一號”火星軟著陸任務更加艱難。專家介紹，我國是首次實施火星探測任務，對火星的環境、大氣等參數，缺乏第一手數據。一方面，火星表面存在大氣（火星大氣的密度是地球大氣的1% 左右），因此火星比月球表面有更復雜的環境；另一方面，火星離地球距離更加遙遠，通信時延達到20 分鐘左右，因此整個著陸過程中，相距遙遠的地表來不及做任何處置，只能靠“天問一號”自主完成，經歷“未知九分鐘”。

在一個完全未知的環境中進行，落火過程難度可想而知。凌晨1 時許，“天問一號”探測器在停泊軌道實施降軌，機動至火星進入軌道。4 時許，著陸巡視器與環繞器分離，歷經約3小時飛行后，進入火星大氣。在進入火星大氣層以后,“天問一號”首先借助火星大氣，進行氣動減速，其間，它克服了高溫和姿態偏差氣動。減速完成后，“天問一號”的下降速度也減掉了90%左右。緊接著，“天問一號”打開降落傘降速，當速度降至100m/s 時，“天問一號”通過反推發動機進行減速，由大氣減速階段進入動力減速階段。

在距離火星地表100m 時“天問一號”進入懸停階段，它搭載的微波測距測速敏感器、光學相機等6 臺儀器都同時開啟，通過對地面的測量、分析，再平移選區，選擇更加安全的地表著陸。到了著陸階段，著陸巡視器在緩沖機構的保護下，抵達火星表面。

經過約9 分鐘的減速、懸停避障和緩沖，“天問一號”成功軟著陸于預選著陸區。兩器分離約30 分鐘后，環繞器進行升軌，返回停泊軌道，為著陸巡視器提供中繼通信。按照計劃，90 個火星日后，火星車將結束巡視探測工作，環繞器也將進行軌道調整，從而開展環繞科學探測。

我國首次火星探測任務于2016 年立項，計劃通過一次任務實現火星環繞、著陸和巡視探測目標。“天問一號”探測器于2020 年7 月23 日在海南文昌由長征五號運載火箭成功發射；2021 年2 月10 日成功實施火星捕獲，成為我國第一顆人造火星衛星；2 月24 日探測器進入火星停泊軌道，開展了為期約3 個月的環繞探測，為順利著陸火星奠定了基礎。

“天問一號”任務突破了第二宇宙速度發射、行星際飛行及測控通信、地外行星軟著陸等關鍵技術，實現了我國首次地外行星著陸，使我國成為繼美國之后第二個成功著陸火星的國家，在中國航天事業發展中具有里程碑意義。執行火星探測任務期間，我國航天局與歐空局、阿根廷、法國、奧地利等國際航天組織和國家航天機構開展了有關項目合作，將共同為探索宇宙奧秘、增進對火星演化的認知、了解生命起源等貢獻智慧和力量。