“天問”落火，“祝融”開工
——我國首次火星探測任務取得圓滿成功！

2021年6月11日，國家航天局在京舉行天問一號探測器著陸火星首批科學影像圖揭幕儀式，公布了由“祝融號”火星車拍攝的著陸點全景、火星地形地貌、“中國印跡”和“著巡合影”等影像圖。首批科學影像圖的發(fā)布，標志著天問一號“繞、著、巡”目標的實現(xiàn)，我國首次火星探測任務取得圓滿成功。

天問一號任務成功是我國航天事業(yè)自主創(chuàng)新、跨越發(fā)展的標志性成就。在我國航天發(fā)展史上，天問一號任務實現(xiàn)了6個首次：一是首次實現(xiàn)地火轉移軌道探測器發(fā)射；二是首次實現(xiàn)行星際飛行；三是首次實現(xiàn)地外行星軟著陸；四是首次實現(xiàn)地外行星表面巡視探測；五是首次實現(xiàn)4億公里距離的測控通信；六是首次獲取第一手的火星科學數(shù)據(jù)。在世界航天史上，天問一號不僅在火星上首次留下中國人的印跡，而且首次成功實現(xiàn)了通過一次任務完成火星環(huán)繞、著陸和巡視三大目標，充分展現(xiàn)了中國航天人的智慧，標志著我國在行星探測領域跨入世界先進行列。

著陸點全景圖

“太空剎車”——順利進入環(huán)火軌道

2020年7月23日，天問一號探測器在文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射，由長征五號運載火箭直接送入地火轉移軌道。2021年2月10日19：52，天問一號探測器實施近火捕獲制動，環(huán)繞器3000N軌控發(fā)動機點火工作約15min，探測器順利進入近火點高度約400km，周期約10個地球日，傾角約10°的大橢圓環(huán)火軌道，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星，實現(xiàn)“繞、著、巡”第一步“繞”的目標，環(huán)繞火星獲得成功。

首次火星探測任務由地火轉移階段進入火星捕獲階段后，天問一號環(huán)繞器攜帶的中分辨率相機、高分辨率相機、磁強計、礦物光譜分析儀、離子與中性粒子和能量粒子探測儀等載荷陸續(xù)開始工作，對火星開展多維度探測。

“天問”落火——實現(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，天問一號探測器成功實現(xiàn)火星表面軟著陸，穩(wěn)穩(wěn)落在火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū)，我國首次火星探測任務著陸火星取得成功！

中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平致賀電，代表黨中央、國務院和中央軍委，向首次火星探測任務指揮部并參加任務的全體同志致以熱烈的祝賀和誠摯的問候。

習近平在賀電中指出，天問一號探測器著陸火星，邁出了我國星際探測征程的重要一步，實現(xiàn)了從地月系到行星際的跨越，在火星上首次留下中國人的印跡，這是我國航天事業(yè)發(fā)展的又一具有里程碑意義的進展。

天問一號火星探測器從火星大氣層外緣通過軟著陸的方式降落到火星表面，大致分為以下幾個步驟：先是探測器瞄準進入火星大氣層的一個狹窄的進入走廊，接著氣動減速，然后火星專用降落傘展開；待降落傘完成使命后，探測器拋掉大底和背罩，露出著陸平臺和火星車；大推力發(fā)動機開始工作，探測器觀察地面，尋找最安全的具體著陸地點；最后四條著陸腿穩(wěn)穩(wěn)降落在火星表面。整個過程短暫又復雜，地面完全沒有干預的機會，完全靠“天問一號”自主決定各個動作執(zhí)行的時機。

探測器離軌著陸階段示意圖

雖然此前我國已有月表著陸經(jīng)驗，但是此次“天問一號”火星軟著陸任務更加艱難。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雜的環(huán)境。另一方面，火星離地球距離更加遙遠，通信時延達到20min左右，因此，在整個著陸過程中，相距遙遠的地表來不及做任何處置。

探測火星不僅是工程任務的突破，更是行星科學領域的突破。除了常規(guī)的通訊、能量來源（太陽能帆板）、支撐結構、動力系統(tǒng)等部分。“天問一號”整體上攜帶了13種科學載荷：其中7種在火星上空的環(huán)繞器上，分別是中分辨率相機、高分辨率相機、次表層探測雷達、火星礦物光譜探測儀、火星磁強計、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上，分別是多光譜相機、次表層探測雷達、火星表面成分探測儀、火星表面磁場探測儀、火星氣象測量儀和地形相機。

“祝融”開工——火星刻上中國印跡

天問一號任務的科學目標是研究火星形貌與地質構造特征、火星表面土壤特征與水冰分布、火星表面物質組成、火星大氣電離層及表面氣候與環(huán)境特征、火星物理場與內(nèi)部結構等。

5月22日10：40，祝融號火星車安全駛離著陸平臺，到達火星表面，開始巡視探測，火星表面刻上了中國印跡。

祝融號火星車看上去像一只藍色閃蝶，四只“翅膀”是用于能源供給的太陽能電池板，還配備了先進的主動懸架，具有蠕動、抬輪、車體升降等多種運動模式。

祝融號火星車由結構與機構、移動、天線、熱控、供配電等10個分系統(tǒng)組成，具有四大主要功能：一是能夠承受整個任務過程中的力學、熱、輻射等空間環(huán)境；二是落火后火星車與進入艙配合完成釋放、分離任務；三是在火晝時完成火面感知、探測、移動等工作，在火夜時進入待機狀態(tài)，也就是“一夜好夢”；四是能夠適應火面環(huán)境，具有自主休眠喚醒能力。按任務要求，擁有90個火星日的設計壽命。

祝融號基本以自主工作為主，按照火星日進行工作規(guī)劃，進行長距離自主移動，并以中繼通信作為主要遙控、遙測、數(shù)傳手段。相對傳統(tǒng)巡視器，祝融號火星車自主移動能力十分杰出，最大自主導航速度和自主移動距離均有大幅度的提升。

“中國印跡”圖

“著巡合影”圖

踏上遙遠的紅色星球，彰顯著中國航天人執(zhí)著勇毅的探索精神。作為中國行星探測的第一站，火星探測是從月球到行星探測承前啟后的關鍵環(huán)節(jié)，肩負著非凡的意義——從火星起步，然后向更遙遠的行星及星際進發(fā)，無論是發(fā)展航天尖端技術還是科學的全新探索，都將有著巨大的收獲。

中國航天將加快推動空間科學、空間技術、空間應用全面發(fā)展，重點推進行星探測、月球探測、載人航天、重型運載火箭、可重復使用天地往返運輸系統(tǒng)、國家衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等重大工程；預計在2025年前后實施近地小行星取樣返回和主帶彗星環(huán)繞探測任務；2030年前后實施火星取樣返回任務；后續(xù)還將實施木星系環(huán)繞探測和行星際穿越探測任務。

火星已在腳下，夢想又一次腳踏實地；星辰大海在招手，中國航天人將一往無前、繼續(xù)進發(fā)！