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天问一号预计明年5月在火星着陆

昨天，天问一号顺利完成第三次轨道中途修正，继续向火星进发。中国新闻社邀请中国首次火星探测任务新闻发言人、国家航天局探月与航天工程中心副主任刘彤杰，对大家一直关注的天问一号任务进行权威解读。

天问一号后续还将有1-2次中途修正

据刘彤杰介绍，火箭发射探测器时，会产生入轨偏差，在飞行控制中也会出现偏差。这两种偏差如果日积月累起来，就会在空间上或时间上偏离和火星交汇点，为了避免与火星“擦肩而过”，需要进行轨道中途修正。截至目前，天问一号已顺利完成三次轨道中途修正和一次深空机动。此后还将会有1-2次中途修正。

刘彤杰表示，在飞行过程中进行中途修正和深空机动，不仅可以保证天问一号能够准确地飞近火星，在这个过程中还验证了发动机性能，让它点点火，不要在长时间的飞行过程中一直处于静默状态，所以中途还要点一下大小各型发动机。深空机动就是要点大一点的发动机（主发动机），而中途修正就点小一点的发动机，姿控发动机就可以了。

天问一号后续至少还要闯三关，方能圆满实现探测目标

天问一号从发射到火星引力捕获需要将近7个月时间。从7月23日发射到现在已经飞了3个月左右，后续还要再飞将近4个月，据刘彤杰介绍，天问一号此后还面临着三道难关。

第一道难关，是在火星引力范围之内近火捕获。探测器到达火星引力范围之内后，需要“踩刹车”制动，为探测器减速，避免探测器飞出或撞上火星。被火星精准“捕获”的探测器将会在火星轨道上环绕2-3个月时间。

第二道难关，当探测器完成环绕任务后需要寻找一个非常好的小窗口，让它进入到火星大气。火星是有大气的，其大气的密度是地球大气的1%左右。经过大气减速（气动减速、降落伞减速），还有反推发动机减速等减速过程，最后靠着陆腿着陆在火星表面，吸收撞击能量，这个过程非常难。就像空间（返回）舱进入地球一样，在大气减速的过程中会有8分钟左右的黑障（通信中断），通信无法获得信号。由于距离远，从火星回传到地球控制地面站也有很大时延，不可能实现实时控制。所以，进入/减速/软着陆这个EDL过程是靠天问一号自主完成一系列动作，不是靠地面控制。

第三道难关，软着陆在火星表面还不算做完工作，还要把火星车释放到火星表面上，让它走起来并开展探测，火星车上有6个科学仪器要发挥作用。我们对火星表面的环境认知还是相当少的，如果软着陆在火星表面上，落点不够平坦或者是姿态不够正，火星车怎么开下来呢？可以从轨道的前面下，也可以从后边下，就看当时落下去的姿态、地形等情况。

如果要圆满地完成火星探测任务，这三道难关是一定要闯过的。

据刘彤杰介绍，经过漫长的飞行后，天问一号预计将于明年5月份在火星北半球的乌托邦平原着陆。国际上有着陆计划的火星探测任务，大多数选择着陆在火星北半球。因为南半球多是山地，坑洼不平，北半球有平原。天问一号将要着陆的地点在乌托邦平原南部。地质学家认为那里很可能是一个古海洋所在地。

刘彤杰表示，这个着陆点在古海洋和古陆地交界处，科学家认为该地方有很高科学价值，很有可能会取得意想不到的科学成果，这也是我们选择这个地方来进行软着陆、巡视探测的原因。

天问一号迈出中国行星探测的第一步，后续还有多次任务规划

据刘彤杰介绍，我国行星探测计划规划了4次任务，首次火星探测天问一号任务是第一次，已经发射实施，目前其他任务正在论证中。规划的第二次是小行星探测任务，预计在2024年前后实施。第三次是2030年前后将开展火星采样返回任务。此外，2030年前后还将有一次木星系及行星际穿越探测，即探测完木星和木卫4之后还要飞往更远的深空。

宇宙星辰浩瀚璀璨，中国航天风正帆悬。新时代背景下，中国人迈向更远深空的步伐越来越自信，越来越坚定。作为我国首次行星际探测任务，让我们共同期待天问一号顺利到达火星，在这颗神秘星球留下“中国印记”，实现预期科学目标。

天问一号发射成功意味着什么

7月23日，中国火星探测器“天问一号”发射升空，我国计划在首次发射中实现“绕”“落”“巡”三大任务。在央视新闻和世界顶尖科学家论坛合作推出的央视新闻公开课《和诺奖科学家谈深空探测》节目中，多位诺奖得主及国际宇航联合会（IAF）主任表示对中国火星探测任务颇为关注。

三个任务合为一体是一次重要尝试

主持人：中国的火星探测器计划一次实现环绕、着陆、巡视三大任务，对首次飞行而言，难度有多大？

国际宇航联合会（IAF）主任 费希廷格：首先这非常具有远大抱负，而且也是创造历史的。还没有任何一个国家将这三个任务合为一体，这是世界历史上的首创。我们的中国朋友们永远都是志存高远，希望能够创造纪录，这从此前的登陆月背探测任务中可见一斑。

国际宇航联合会（IAF）主任 费希廷格：今天要去探索火星的目的不仅是为了了解火星，也是要更好地了解我们的地球，希望借此了解地球正在经历的变化，包括气候变暖，因为气候变暖很可能在火星上发生过。我们希望更多了解火星经历的历程，来更好地解析地球的未来走向，因为很有可能火星就是地球的未来。

1979年诺贝尔物理学奖得主 谢尔顿·格拉肖：我们知道中国“天问一号”任务要实现三个一，要绕行火星，并且在火星表面安全软着陆，然后还要释放火星探测车。火星车希望实现五个目标，包括绘制火星地表特征图，研究相关的火星形态以及天气气候，还要寻找在火星表面的一些冰以及其他的成分。

2019年诺贝尔物理学奖得主米歇尔·马约尔：我对中国复杂的火星探测任务深感钦佩。这首先有技术上的难度，人类如果能够完成这样一个目标的话，应该说是非常重要的。

中国首颗火星探测器发射成功

2020年7月23日北京时间12时41分，长征五号遥四运载火箭搭载我国首颗火星探测器“天问一号”，在海南文昌卫星发射中心成功发射，“天问一号”将在深空中飞行大约7个月的时间，2021年2月份左右到达火星。在前几天阿联酋的“希望号”火星探测器，以及未来几天发射的NASA“毅力号”火星探测器都会在明年的二月份会师火星。

各国火星7月扎堆去火星为哪般？

火星探测是有时间要求的，太阳系内地球和火星公转轨道是毗邻的，火星在外侧，和地球最近的时候在太阳同侧可以达到5500万公里，最远的时候分别在太阳两侧，距离达到4亿公里。因此要想从地球飞去火星就必须找准时机。

地球的公转周期是365天而火星公转周期是687天，这意味着大约需要每隔780天火星和地球才能更接近一次，也就是说每个火星探测窗口期大约间隔26个月左右，下一次火星探测窗口期的到来就是在2022年7月-8月份，因此说每次火星探测窗口期的到来都会有很多国家进行火星探测，这一次只不过是我们首次参与。

我国首颗探测器的探测任务

今年的4月24日我国航天局公布了行星探测任务“天问系列”，并把首次行星探测任务命名为“天问一号”，也就是对于火星的探测，在此后可能还会进行“木星系”和“土星系”的探测，因此说“天问一号”的成功对于我们至关重要。

人类上个世纪60年代才对火星执行首次探测任务，到今天已经半个多世纪了，火星探测的成功率并不高，所有探测器加在一起可能有50%的成功率，因此火星又被称为“探测器坟场”。

对于火星探测主要会分为四个方向，首先是发射探测器飞掠火星，这种探测是人类初期探测火星的主要方式，因为那个时期很多技术都跟不上，只能在探测器飞掠火星的短时间内尽可能地收集信息。

第二种就是在火星轨道上绕行，这是一种非常常见的火星探测方式，可以对火星的重力场、磁场、大气层等等进行探测，还可以观测记录火星表面上的具体情况；第三种是着陆火星，这是更进一步的探测，让探测器软着落在火星表面；第四种就是巡视探测，当着陆火星之后释放火星车。

我国此次火星探测任务会集中完成环绕火星、火星着陆和释放火星车进行巡视，此次我国的火星探测器将着落在火星的乌托邦平原，这是火星北半球，据之前其它国家的探测推断，在这里可能含有丰富的水冰，期待我国探测器能有更多的发现。

探测火星为什么那么难？

大家普遍认为火星探测要比登陆月球难得多，首先就是距离因素，火星和地球最近的时候还要在5500万公里，最远的时候4亿公里，光速单向飞行时间在3-22分钟。这也就意味着地球和火星之间的通信延迟至少在6-44分钟。

探测器着陆火星最艰难的地方在“恐怖7分钟”，因为火星和地球之间的通信延迟，这7分钟需要探测器完全自主地完成，我们是帮不上什么忙的。探测器需要在7分钟之内完成速降，使时速从2万公里降为零。

整个过程中探测器必须要自主完成非常复杂的动作，包括控制剧烈冲击下姿态、超声速下打开降落伞、反推火箭工作、悬停避障、减速软着陆等等，这所有的过程只能在7分钟之内完成，越过这一关才算是真正的成功。

实际上完成火星探测是非常系统的工程，首先就是要有大推力的运载火箭，像我国的长征五号就是给火星探测准备的。第二点是火星探测的着陆能力，能飞到火星是一方面，还得能安全软着陆。第三点就是火星和地球之间的通信能力，我国深空探测的通信主要靠佳木斯深空站、喀什深空站和阿根廷深空站协同作用。

我们为什么要进行火星探测？

火星探测科学意义重大，也是我国迈向深空探测的第一步，自从400多年前伽利略第一次把望远镜指向深空，我们对那里就充满了期待和幻想。尤其是火星，对于人类的意义绝对不同，1877年的时候意大利天文学家斯基帕雷在火星上发现了暗条纹，他认为这是火星上的运河，从此我们对火星有了很大的期待。

上个世纪美苏太空争霸，争先恐后地对火星进行探测，虽然最后没有发现“火星人”的存在，但是却收获颇丰，对火星的研究可能会帮助科学家理解预测未来地球的发展变化。因为科学家推测远古时期的火星也是生机勃勃的。

此次我国“天问一号”的成功，只是深空探测的第一步，未来在“天问系列”里我们将走得越来越远，“中国的梦”不仅仅在地球上，还远在宇宙深空。

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