“天問(wèn)”落火，“祝融”開(kāi)工
——我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)取得圓滿成功！

2021年6月11日，國(guó)家航天局在京舉行天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器著陸火星首批科學(xué)影像圖揭幕儀式，公布了由“祝融號(hào)”火星車(chē)拍攝的著陸點(diǎn)全景、火星地形地貌、“中國(guó)印跡”和“著巡合影”等影像圖。首批科學(xué)影像圖的發(fā)布，標(biāo)志著天問(wèn)一號(hào)“繞、著、巡”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)取得圓滿成功。

天問(wèn)一號(hào)任務(wù)成功是我國(guó)航天事業(yè)自主創(chuàng)新、跨越發(fā)展的標(biāo)志性成就。在我國(guó)航天發(fā)展史上，天問(wèn)一號(hào)任務(wù)實(shí)現(xiàn)了6個(gè)首次：一是首次實(shí)現(xiàn)地火轉(zhuǎn)移軌道探測(cè)器發(fā)射；二是首次實(shí)現(xiàn)行星際飛行；三是首次實(shí)現(xiàn)地外行星軟著陸；四是首次實(shí)現(xiàn)地外行星表面巡視探測(cè)；五是首次實(shí)現(xiàn)4億公里距離的測(cè)控通信；六是首次獲取第一手的火星科學(xué)數(shù)據(jù)。在世界航天史上，天問(wèn)一號(hào)不僅在火星上首次留下中國(guó)人的印跡，而且首次成功實(shí)現(xiàn)了通過(guò)一次任務(wù)完成火星環(huán)繞、著陸和巡視三大目標(biāo)，充分展現(xiàn)了中國(guó)航天人的智慧，標(biāo)志著我國(guó)在行星探測(cè)領(lǐng)域跨入世界先進(jìn)行列。

著陸點(diǎn)全景圖

“太空剎車(chē)”——順利進(jìn)入環(huán)火軌道

2020年7月23日，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器在文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射，由長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭直接送入地火轉(zhuǎn)移軌道。2021年2月10日19：52，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器實(shí)施近火捕獲制動(dòng)，環(huán)繞器3000N軌控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作約15min，探測(cè)器順利進(jìn)入近火點(diǎn)高度約400km，周期約10個(gè)地球日，傾角約10°的大橢圓環(huán)火軌道，成為我國(guó)第一顆人造火星衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)“繞、著、巡”第一步“繞”的目標(biāo)，環(huán)繞火星獲得成功。

首次火星探測(cè)任務(wù)由地火轉(zhuǎn)移階段進(jìn)入火星捕獲階段后，天問(wèn)一號(hào)環(huán)繞器攜帶的中分辨率相機(jī)、高分辨率相機(jī)、磁強(qiáng)計(jì)、礦物光譜分析儀、離子與中性粒子和能量粒子探測(cè)儀等載荷陸續(xù)開(kāi)始工作，對(duì)火星開(kāi)展多維度探測(cè)。

“天問(wèn)”落火——實(shí)現(xiàn)地月系到行星際的跨越

2021年5月15日7：18，距離地球3.2×10km之外，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器成功實(shí)現(xiàn)火星表面軟著陸，穩(wěn)穩(wěn)落在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)著陸火星取得成功！

中共中央總書(shū)記、國(guó)家主席、中央軍委主席習(xí)近平致賀電，代表黨中央、國(guó)務(wù)院和中央軍委，向首次火星探測(cè)任務(wù)指揮部并參加任務(wù)的全體同志致以熱烈的祝賀和誠(chéng)摯的問(wèn)候。

習(xí)近平在賀電中指出，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器著陸火星，邁出了我國(guó)星際探測(cè)征程的重要一步，實(shí)現(xiàn)了從地月系到行星際的跨越，在火星上首次留下中國(guó)人的印跡，這是我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的又一具有里程碑意義的進(jìn)展。

天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)器從火星大氣層外緣通過(guò)軟著陸的方式降落到火星表面，大致分為以下幾個(gè)步驟：先是探測(cè)器瞄準(zhǔn)進(jìn)入火星大氣層的一個(gè)狹窄的進(jìn)入走廊，接著氣動(dòng)減速，然后火星專用降落傘展開(kāi)；待降落傘完成使命后，探測(cè)器拋掉大底和背罩，露出著陸平臺(tái)和火星車(chē)；大推力發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作，探測(cè)器觀察地面，尋找最安全的具體著陸地點(diǎn)；最后四條著陸腿穩(wěn)穩(wěn)降落在火星表面。整個(gè)過(guò)程短暫又復(fù)雜，地面完全沒(méi)有干預(yù)的機(jī)會(huì)，完全靠“天問(wèn)一號(hào)”自主決定各個(gè)動(dòng)作執(zhí)行的時(shí)機(jī)。

探測(cè)器離軌著陸階段示意圖

雖然此前我國(guó)已有月表著陸經(jīng)驗(yàn)，但是此次“天問(wèn)一號(hào)”火星軟著陸任務(wù)更加艱難。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(fù)雜的環(huán)境。另一方面，火星離地球距離更加遙遠(yuǎn)，通信時(shí)延達(dá)到20min左右，因此，在整個(gè)著陸過(guò)程中，相距遙遠(yuǎn)的地表來(lái)不及做任何處置。

探測(cè)火星不僅是工程任務(wù)的突破，更是行星科學(xué)領(lǐng)域的突破。除了常規(guī)的通訊、能量來(lái)源（太陽(yáng)能帆板）、支撐結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)等部分。“天問(wèn)一號(hào)”整體上攜帶了13種科學(xué)載荷：其中7種在火星上空的環(huán)繞器上，分別是中分辨率相機(jī)、高分辨率相機(jī)、次表層探測(cè)雷達(dá)、火星礦物光譜探測(cè)儀、火星磁強(qiáng)計(jì)、火星離子與中性粒子分析儀和火星能量粒子分析儀；6種載荷分布在火星車(chē)上，分別是多光譜相機(jī)、次表層探測(cè)雷達(dá)、火星表面成分探測(cè)儀、火星表面磁場(chǎng)探測(cè)儀、火星氣象測(cè)量?jī)x和地形相機(jī)。

“祝融”開(kāi)工——火星刻上中國(guó)印跡

天問(wèn)一號(hào)任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)是研究火星形貌與地質(zhì)構(gòu)造特征、火星表面土壤特征與水冰分布、火星表面物質(zhì)組成、火星大氣電離層及表面氣候與環(huán)境特征、火星物理場(chǎng)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。

5月22日10：40，祝融號(hào)火星車(chē)安全駛離著陸平臺(tái)，到達(dá)火星表面，開(kāi)始巡視探測(cè)，火星表面刻上了中國(guó)印跡。

祝融號(hào)火星車(chē)看上去像一只藍(lán)色閃蝶，四只“翅膀”是用于能源供給的太陽(yáng)能電池板，還配備了先進(jìn)的主動(dòng)懸架，具有蠕動(dòng)、抬輪、車(chē)體升降等多種運(yùn)動(dòng)模式。

祝融號(hào)火星車(chē)由結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)、移動(dòng)、天線、熱控、供配電等10個(gè)分系統(tǒng)組成，具有四大主要功能：一是能夠承受整個(gè)任務(wù)過(guò)程中的力學(xué)、熱、輻射等空間環(huán)境；二是落火后火星車(chē)與進(jìn)入艙配合完成釋放、分離任務(wù)；三是在火晝時(shí)完成火面感知、探測(cè)、移動(dòng)等工作，在火夜時(shí)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，也就是“一夜好夢(mèng)”；四是能夠適應(yīng)火面環(huán)境，具有自主休眠喚醒能力。按任務(wù)要求，擁有90個(gè)火星日的設(shè)計(jì)壽命。

祝融號(hào)基本以自主工作為主，按照火星日進(jìn)行工作規(guī)劃，進(jìn)行長(zhǎng)距離自主移動(dòng)，并以中繼通信作為主要遙控、遙測(cè)、數(shù)傳手段。相對(duì)傳統(tǒng)巡視器，祝融號(hào)火星車(chē)自主移動(dòng)能力十分杰出，最大自主導(dǎo)航速度和自主移動(dòng)距離均有大幅度的提升。

“中國(guó)印跡”圖

“著巡合影”圖

踏上遙遠(yuǎn)的紅色星球，彰顯著中國(guó)航天人執(zhí)著勇毅的探索精神。作為中國(guó)行星探測(cè)的第一站，火星探測(cè)是從月球到行星探測(cè)承前啟后的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，肩負(fù)著非凡的意義——從火星起步，然后向更遙遠(yuǎn)的行星及星際進(jìn)發(fā)，無(wú)論是發(fā)展航天尖端技術(shù)還是科學(xué)的全新探索，都將有著巨大的收獲。

中國(guó)航天將加快推動(dòng)空間科學(xué)、空間技術(shù)、空間應(yīng)用全面發(fā)展，重點(diǎn)推進(jìn)行星探測(cè)、月球探測(cè)、載人航天、重型運(yùn)載火箭、可重復(fù)使用天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)、國(guó)家衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等重大工程；預(yù)計(jì)在2025年前后實(shí)施近地小行星取樣返回和主帶彗星環(huán)繞探測(cè)任務(wù)；2030年前后實(shí)施火星取樣返回任務(wù)；后續(xù)還將實(shí)施木星系環(huán)繞探測(cè)和行星際穿越探測(cè)任務(wù)。

火星已在腳下，夢(mèng)想又一次腳踏實(shí)地；星辰大海在招手，中國(guó)航天人將一往無(wú)前、繼續(xù)進(jìn)發(fā)！