“天问一号”发射成功 开启中国行星探索之门
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2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空，成功将我国首个火星探测器——“天问一号”送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。郭文彬 摄影
中国网讯 2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空，成功将我国首个火星探测器——“天问一号”送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。
“天问一号”火星探测器将一次性实现绕、落、巡三个任务，将实现对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等科学探测，从而建立起人类对火星更为全面的认知。
为什么现在发射？
地球与火星在太阳系轨道和位置不同，这意味着地球和火星之间的距离在时刻复杂变化，最远在太阳两侧面面相对时可远至4亿千米，最近时也会超过5000万千米。
从地球的视角来看，每隔大约780天才能和火星最接近一次，这个时间又叫做会合周期，大约是26个月。
对于2020年，新一次的火星探测时间窗口出现在7至8月份，地球和火星距离约有6200万千米，这仍是地球和月球平均距离的160倍。
什么时候到火星？
“胖五”将探测器送入地火转移轨道后，将实施器箭分离，随后探测器太阳翼和定向天线相继展开。在测控系统支持下，探测器将飞行约7个月，预计于2021年2月前后抵达火星。
在探测器进入环火轨道并经过制动后，通过2至3个月的环绕飞行后将进入着陆窗口期。其间，还将在着陆区上空对着陆区开展探测。
着陆时，探测器实施降轨机动，着陆巡视器实现与环绕器分离。着陆巡视器进入火星大气，在实施开伞、悬停、避障及缓速下降等一系列动作后，着陆火星表面。在此过程中，环绕器将为着陆过程提供中继通信。
着陆后，火星车解锁分离，开始巡视探测。此时，环绕器将独立开展科学探测的同时，兼顾火星车的中继通信任务。
探索路上不孤单
据记者了解，火星探测作为一项科学探索工程，中国已经在“天问一号”任务实施过程中开展了多项国际合作。其中包括与欧空局、阿根廷在任务测控方面互相支持，与法国、奥地利等国开展载荷的联合定标以及数据分析等。
据了解，自1996年以来，几乎每个发射窗口都有火星探测器发射。今年火星发射窗口期间，全球共有4项火星发射任务，分别由中国、美国、欧盟和阿联酋主导。
阿联酋项目已出发。在经历了发射场天气原因推迟发射后，于当地时间7月20日6时58分，阿联酋“希望”号火星探测器在日本种子岛宇宙中心发射升空。该探测器发射采用了日本三菱重工业公司的H2A火箭。据了解，“希望”号任务周期为一个火星年，约687天。“希望”号主要任务有，通过火星低层大气的特性，了解火星的天气动态，绘制全球气象图；通过低层大气状况和高层大气的对比，尝试解释天气运动过程是如何改变大气中氢氧逃逸的；了解顶层大气中氢氧分子的结构和动态，确定氢氧分子从火星逃逸的成因。
美国项目在计划中，美国国家航空航天局(NASA)计划于7月30日发射的“毅力”号火星车。该火星车装备了最新的机械臂，以及火星环境动力分析仪、火星次表层雷达成像实验仪等科学仪器，不仅能提供高分辨率3D火星图片，还能保存岩石和土壤样本，并在未来带回地球。
欧盟项目已推迟，原定于今年“探火”的欧空局与俄罗斯合作的ExoMars火星漫游车已宣布推迟到2022年发射。
中国迈出行星探测第一步
截至去年，人类一共开展了44次火星探测任务，这些探测任务当中，完全成功18次；对于难度更大的着陆类的探测任务一共实施了19次，完全成功和部分成功的只有9次，成功率不到一半。这些数据说明到探索火星并不容易。
随着“天问一号”火星探测器的升空，中国已经迈出行星探测的第一步。