新華社北京5月15日電 “天何所沓,？十二焉分,？日月安屬？列星安陳,？”兩千多年前,，詩人屈原仰望蒼穹，發(fā)出“天問”,。兩千多年后,，以屈原長詩命名的天問一號探測器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū),，完成了一次教科書式的精準(zhǔn)著陸，在火星上首次留下中國人的印跡,，邁出了我國星際探測征程的重要一步,。

在太空中長途跋涉295天，天問一號一路走來經(jīng)歷了哪些激動人心的時刻,？著陸火星后還有哪些使命和看點,？

奔火之路 殊為不易

2020年7月23日，我國首次火星探測任務(wù)天問一號探測器在文昌航天發(fā)射場搭載長征五號遙四運載火箭成功發(fā)射,。

自發(fā)射以來,，天問一號經(jīng)歷了地火轉(zhuǎn)移段、制動捕獲段,、環(huán)火飛行段等飛行過程，成功完成火星制動捕獲,，完成了“繞,、著、巡”三大目標(biāo)中環(huán)繞探測目標(biāo),。

在地火轉(zhuǎn)移期間,，天問一號完成了地月成像、四次中途修正,、深空自拍,、深空機(jī)動等一系列操作，至今令人印象深刻,。

——深情回望,，拍攝地月合影。2020年7月27日,，環(huán)繞器在飛離地球約120萬公里處回望地球,，利用光學(xué)導(dǎo)航敏感器對地球、月球成像,，獲取了清晰地月合影,。在這幅黑白合影圖像中，地球與月球一大一小,，均呈新月狀,，在茫茫宇宙中交相輝映。

——軌道修正,，讓天問飛得更穩(wěn),。天問一號先后完成了四次中途軌道修正，對3000N發(fā)動機(jī)及120N,、25N推力器的在軌性能,、工作模式進(jìn)行了全面驗證,。

——深空自拍，五星紅旗閃耀太空,。2020年10月1日,，國家航天局發(fā)布了天問一號探測器飛行圖像，圖上的五星紅旗光彩奪目,，呈現(xiàn)出鮮艷的中國紅,，這是我國探測器采用分離測量傳感器完成首次深空自拍。

——首拍火星,，成功獲取中國首幅近火圖像,。2021年2月5日，國家航天局發(fā)布了天問一號在距離火星約220萬公里處,，獲取的首幅火星圖像,。本次成像采用環(huán)繞器高分辨率相機(jī)的黑白成像模式。

——近火制動,，環(huán)繞火星成功,。2021年2月10日，天問一號探測器實施近火制動,，3000N發(fā)動機(jī)開機(jī)工作約15分鐘,，探測器順利進(jìn)入近火點高度約400公里，遠(yuǎn)火點高度180000公里,，周期約10天,，傾角約10度的大橢圓環(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(biāo),，環(huán)繞火星獲得成功,。

2021年2月12日，國家航天局發(fā)布天問一號制動捕獲過程動態(tài)影像,，火星大氣層及表面形貌清晰可見,。2021年2月24日，天問一號探測器成功實施第三次近火制動,，進(jìn)入周期2個火星日的火星停泊軌道后,，對火星開展全球遙感探測，并對預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行詳查,，探測分析地形地貌,、沙塵天氣等，為著陸火星做準(zhǔn)備。

踏上火星 感覺良好

被火星成功捕獲以后,，天問一號經(jīng)過幾個月的養(yǎng)精蓄銳終于開啟了第二階段任務(wù)——“著陸”,。火星的北半球多平原,，南半球多山地,，此次火星軟著陸的地點就選擇在火星北半球烏托邦平原的南部。

整個降落過程大致分為“進(jìn)入—減速—軟著陸”三步,。航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計部火星探測器總體主任設(shè)計師王闖介紹,，天問一號在進(jìn)入火星大氣層以后首先借助火星大氣，進(jìn)行氣動減速,，這個過程它克服了高溫和姿態(tài)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(dāng)速度降至100米每秒時,，天問一號通過反推發(fā)動機(jī)進(jìn)行減速，由大氣減速階段進(jìn)入動力減速階段,。

在距離火星表面100米時天問一號進(jìn)入懸停階段,，完成精避障和緩速下降后，著陸巡視器在緩沖機(jī)構(gòu)的保護(hù)下,，抵達(dá)位于火星東經(jīng)109.9°北緯25.1°的著陸點。

總的來說,，整個過程天問一號在9分鐘內(nèi)將約2萬千米每小時的速度降到0,。值得一提的是，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(wù)更加艱難,。

專家告訴記者，一方面火星表面存在大氣,，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)，通信時延達(dá)到20分鐘左右,，因此整個著陸過程相距遙遠(yuǎn)的地表來不及做任何處置,，只能靠天問一號自主完成，經(jīng)歷“生死九分鐘”,。

航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計部火星巡視器總體主任設(shè)計師陳百超表示,，天問一號是我國首次火星探測任務(wù)，對火星的環(huán)境,，特別是大氣等參數(shù),，我們沒有一手?jǐn)?shù)據(jù)，所以相當(dāng)于我們到了一個完全未知的環(huán)境，難度和挑戰(zhàn)可想而知,。

著陸火星 使命不凡

成功著陸后,，“繞、著,、巡”的串聯(lián)任務(wù)終于進(jìn)行到最后一步,。首先，著陸器將著陸信息通過環(huán)繞器轉(zhuǎn)發(fā)地面,，先后完成坡道及太陽翼天線展開,，火星車在第一時間將成功展開的消息傳回地面。一切就緒后,，祝融號火星車將自主駛離著陸器,，抵達(dá)火星表面，開啟新的征程,。

探測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,、能量來源（太陽能帆板）,、支撐結(jié)構(gòu)、動力系統(tǒng)等部分外,，天問一號整體上攜帶了13種科學(xué)載荷,，其中7個在火星上空的環(huán)繞器上，分別是中分辨率相機(jī),、高分辨率相機(jī),、次表層探測雷達(dá)、火星礦物光譜探測儀,、火星磁強(qiáng)計,、火星離子與中性粒子分析儀、火星能量粒子分析儀,。6臺分布在火星車上,，分別是多光譜相機(jī)、次表層探測雷達(dá),、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,、地形相機(jī),。

它們共有五大使命，主要涉及火星空間環(huán)境,、地表形貌特征,、土壤表層結(jié)構(gòu)等研究,，將給我國帶來探測火星的一手資料。其中,，與氣象有關(guān)的研究項目將收集有關(guān)溫度,、氣壓、風(fēng)速和風(fēng)向的大氣數(shù)據(jù),，并研究火星的磁場和重力場,，這些也將解答大家的疑惑——火星究竟是什么樣的氣候。

“天問一號成功著陸火星,，成為我國星際探測征程上具有里程碑意義的重要一步,。”我國首次火星探測任務(wù)工程總設(shè)計師張榮橋表示,，經(jīng)過六年的科研攻關(guān),，發(fā)射場百余天的堅守，以及295天的飛行控制,，天問一號實現(xiàn)了一次教科書式的精準(zhǔn)著陸,，展示了我國深空探測技術(shù)的先進(jìn)能力，體現(xiàn)了我們集中力量辦大事的制度優(yōu)勢,。

后續(xù),，除了火星車要在火星表面進(jìn)行巡視探測外，天問一號環(huán)繞器也將繼續(xù)工作,。天問一號探測器副總指揮張玉花告訴記者,，環(huán)繞器將在完成著陸過程的中繼通信任務(wù)后，在周期為兩個火星日的停泊軌道上運行一圈,，之后在近火點實施變軌機(jī)動,，將軌道變?yōu)橹芷跒槿种粋€火星日的中繼軌道，為后續(xù)的巡視探測提供信息傳輸服務(wù),。

火神“祝融” 荒野求生

火星環(huán)境出了名的惡劣，要想完成使命,，火星車首先得存活下來,。這就需要祝融號足夠強(qiáng)大。

中國曾數(shù)次造訪月球,，積累了寶貴的經(jīng)驗,。但月球與火星最大的不同，便在于月表近乎真空,，而火星有大氣層,，這大大增加了探測火星的難度。

如果只是看圖片,，火星的地貌似乎與地球上的沙漠戈壁無異,。事實上，火星上的風(fēng)速可達(dá)每秒180米，這幾乎是地球上特大臺風(fēng)風(fēng)速的三倍還多,?？耧L(fēng)會掀起大量的沙塵、石塊,，形成特大沙暴,，讓祝融號的眼睛蒙塵、翅膀不再靈活,。

面對這樣的情況,，設(shè)計師們使用了一種新材料，這種材料不易沾上灰塵,，即使沾上,，也可以通過振動將其抖落?；鹦潜砻孢€密布著石塊等障礙物,，這就使得火星車的行駛需要更加“小心翼翼”，以免被障礙物卡住造成操作的遲滯,。

那么如何讓火星車的每一步都走得更加穩(wěn)妥呢,？在北京的實驗室中，有一臺一模一樣的火星車,。當(dāng)在火星上遇到復(fù)雜的路況時,，地球上的火星車將對火星路況進(jìn)行模擬行駛，確認(rèn)無誤后才會發(fā)出指令,。

按照計劃,，90個火星日后，火星車將結(jié)束巡視探測工作,，環(huán)繞器也將進(jìn)行軌道調(diào)整，從而開展環(huán)繞科學(xué)探測,。

在航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計部天問一號探測器副總設(shè)計師賈陽的案頭,，擺放著一枚精美無比的藍(lán)色蝴蝶標(biāo)本。據(jù)賈陽透露,，火星車的設(shè)計靈感,，正是來自這枚蝴蝶——無線電成了它的復(fù)眼，天線成了它的觸須,，而火星車的車標(biāo),，設(shè)計靈感也是來自800年前的印章文物?？茖W(xué)和詩意,，在這一刻交融,、升華。

全球矚目的祝融號這只“火星蝴蝶”,，后續(xù)又會給人們帶來什么意想不到的發(fā)現(xiàn)和驚喜呢,？請大家一起拭目以待吧！