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|天问之旅，近了


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火星车外观设计构型图 。新华社发
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【|天问之旅，近了】2019年11月14日，我国完成首次火星探测任务着陆器悬停避障试验 。新华社发
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美国“毅力”号火星车 。新华社发
7月来临，中国首次火星探测任务进入发射窗口期 。
在今年4月24日第五个“中国航天日”启动仪式上，中国正式发布首次火星探测任务名称 。名称源于屈原长诗《天问》的“天问一号”，承载着中华民族对真理追求的坚韧与执着 。
按照计划，“天问一号”将在7月至8月择机发射，一次性完成“绕、落、巡”三大任务 。
了解地球演化历史，预测地球未来变化趋势，为人类开辟新的生存空间寻找潜在目标
火星已成最热目的地
随着航天科技的发展，人类对于行星探索的兴趣与尝试与日俱增 。其中，火星是全球最为热门的行星“旅行地” 。截至目前，全球已有40余次火星探测活动 。
专家认为，寻找地外生命和研究火星的形成演化过程是火星探测的两大科学主题 。中国发射火星探测器，既是为了研究火星、为人类寻找未来家园，也能够反观自身、探究地球的过去和将来 。
中国科学院院士、航天科技集团科技委主任包为民表示，火星是太阳系中距离地球较近、自然环境与地球最为类似的行星之一 。火星探测不仅有助于探究火星生命的存在和演化过程等问题，更可借此了解地球的演化历史和预测地球未来变化趋势，为人类开辟新的生存空间寻找潜在目标 。
如果任务成功，中国将成为世界上首次探索火星即完成软着陆任务的国家
中国有信心弯道超车
根据计划，中国首次火星探测任务将通过一次发射任务，实现对火星的“环绕、着陆、巡视”3个目标 。此外，任务还设定了五大科学目标，主要涉及空间环境、形貌特征、表层结构等研究 。为此，火星探测器搭载了13种有效载荷，其中环绕器上7种、着陆器上6种，届时将对民众关注的科学问题开展探测 。
包为民举例说，火星车上携带了大气环境测试仪，可以获取火星温度、风力等信息，民众可从中直观了解火星和地球环境的异同 。
探索火星，一次性完成“绕落巡”三步走的探测方案，在全球尚属首次 。如果“天问一号”任务获得成功，中国将成为世界上首次探索火星即完成软着陆任务的国家，并成为继美国之后第二个完成火星漫游的国家 。
火星探测器发射升空以后，将“赶路”7到8个月的时间
预计明年2月抵达火星
由于火星距离地球较远，因此探测火星需要选择其与地球距离较近的时机 。据专家介绍，这样的机会每隔26个月才有一次，而今年7月至8月正值这一时间窗口 。
发射时间确定后，长征五号遥四火箭将把火星探测器发射至地火转移轨道，随后在地面测控系统的支持下进入环火椭圆轨道，运行到选定的进入窗口 。随后，探测器将进行降轨控制，释放着陆巡视器组合体 。着陆巡视器组合体成功软着陆后，火星车将与着陆平台分离，开展区域巡视探测和相关的一些工程实践活动 。环绕器将为火星车提供中继通信链路，并开展环绕科学探测 。
这段看似简单的旅程，实际上充满着挑战和凶险 。相比登月所跨越的38万公里，地球到火星几千万公里的距离，对飞行器的测控通信是一项巨大的考验 。火星探测器发射升空以后，将“赶路”7到8个月的时间，预计在明年2月到达火星的引力势场以内，然后再经过火星的捕获，才能到达火星 。
2030年前后，我国将实施火星采样返回、木星系探测等任务
行星探测计划将迈向纵深
为保障“天问一号”发射任务，长征五号遥四火箭也已做好充足准备 。今年1月，长征五号遥四火箭大推力氢氧发动机完成总装出厂前的最后一项验证，标志着这台发动机性能达到预定要求，转入火箭总装阶段 。而在6月14日，远望5号航天远洋测量船也已解缆起航，奔赴太平洋某海域执行包括火星环绕着陆巡视探测器在内的海上测控任务 。
完成火星探测任务后，中国的行星探测计划将迈向纵深 。包为民说，2030年前后，我国将实施火星采样返回、木星系探测等任务，目前正在开展关键技术研究 。
据统计，全球目前已实施火星探测活动40多次，但成功率仅有40% 。火星探测工程难点众多，中国火星探测任务首次提出一次发射实现环绕、着陆、巡视3个目标，面临的挑战前所未有 。
及时“刹车”，才能进入火星轨道
在发射窗口期内，太阳、地球和火星将成一条直线，其中地球与火星之间的距离最近时仅有约5500万公里 。探测器在经过长途飞行后，如何成功被火星的引力场捕获，是任务中的关键点之一 。


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