中國首次火星探測之旅正式開啟

　　火星，我們來了！

　　火星，這個讓無數人為之著迷的紅色星球，即將迎來中國的太空使者——天問一號。

　　7月23日，我國首個火星探測器天問一號由長征五號運載火箭成功發射。這標志著中國首次火星探測之旅正式開啟。

 

　　成功發射，只是天問之旅“萬里長征第一步”，接下來，天問一號還要經過7個月左右的飛行，才能抵達火星。

　　火星，我們來了！

　　從“三環”到“四環”

　　在太陽系，八大行星以太陽為核心公轉，形成了8個環形軌道，其中地球位于“三環”，火星則在“四環”運行。天問一號探測器要想沖出地球抵達火星，絕不是簡單地從“三環”跨越到“四環”，而是長途跋涉幾個月，直線距離突破4億公里的旅程。

　　北京航天飛行控制中心首次火星探測任務型號總師崔曉峰告訴記者，天問一號要經歷發射入軌段、地火轉移段、火星捕獲段、火星停泊段以及離軌著陸段。

　　這其中，地火轉移段指的是從探測器與火箭分離后，到進入火星引力影響球的飛行階段。這一階段是天問一號任務里耗時最久的部分，需要近7個月之久。

　　換句話說，從2020年7月23日發射成功算起，天問一號抵達火星軌道的時間大約在2021年2月前后。

　　崔曉峰說，經過億里迢迢的奔襲后，天問一號進入火星引力影響球，漸為火星所捕獲。探測器發動機點火進行近火制動，將探測器的飛行速度降下來，俯下身段，成功讓火星將自己“抓住”。

　　“一旦成功被火星捕獲，探測器就會在火星軌道運行，成為一顆‘繞火衛星’，此后進入火星停泊段。”崔曉峰說。

　　按照他的說法，火星停泊段并不是停泊在火星軌道上不動，而是在一個極軌道上繞火飛行，這個階段要持續幾個月，直至探測器降軌后轉入兩器分離階段。

　　既然已經到了火星軌道，為何還要繞飛兩個多月而不是直接落“火”？

　　“在航天任務中，沒有哪一克燃料是白白浪費的，也沒有什么決定是毫無意義的。”崔曉峰說，這個階段的繞火飛行就是為了幫地面控制環繞器上的高分相機，對首選著陸區進行詳細勘查并拍照成像。

　　經歷過多圈精準的成像后，地球上的飛行控制人員看清了“落腳點”，才能更好地控制天問一號準確著陸到理想區域。

　　看清目標以后，天問一號就要開始離軌著陸。這一階段是火星探測任務成敗的關鍵，尤其是從進入火星大氣層到著陸，有一段聞名世界的“恐怖7分鐘”，別看時間短暫，但在世界上現有的40多次火星探測任務中，能夠安全度過這7分鐘的僅有9次。

　　崔曉峰說，我國要在首次火星探測任務中就克服這一艱難的過程，并讓火星車在火面持續工作3個月，所面臨的挑戰是前所未有的。

　　為什么要去火星

　　挑戰這么大，難度這么高，為何還要去火星？世界那么大，為何偏偏選中它？

　　這并非2020年這個夏天兩三個國家的一時興起，而是自上世紀60年代人類探測行星以來一個共同選擇：幾十年過去，人類共往火星發射40多顆探測器，其數量僅次于地球，也因此，火星成為整個太陽系最為熱門的“行星旅行地”。進軍火星的意義何在？探索火星將會帶來怎樣的價值和意義？

　　這一切還要從火星是“誰”說起。

　　在太陽系，火星是自然環境里與地球最為接近的星球，兩者幾乎都形成于約45億年前，組成成分也相同，有核、幔、殼。火星與地球有著相似的自轉周期，一個火星日大約是24小時39分鐘，不僅如此，它還和地球一樣有四季更迭。

　　“火星與地球最為相似，探測并研究火星對于認識我們人類的家園——地球，有著不可替代的作用。”中國首次火星探測任務工程副總指揮、國家航天局探月與航天工程中心主任劉繼忠說。

　　當然，從人類目前掌握的有限情況看，兩者之間的不同顯而易見。北京天文館副研究員劉茜說，從外型上看，火星個頭更小，它的半徑約為地球的一半，體積為地球的七分之一，大氣密度為地球的1%。

　　與我們這個71%海洋覆蓋率的藍色星球不同，火星表面呈現出紅色，它最明亮的時候猶如一團火球。

　　按照天文學家的說法，這一抹紅色實際上并不是真正的火焰，火星上溫度反而極低，接近于地球的南極。呈現紅色的原因，是火星的土壤富含氧化鐵，就像是土地生了銹。這種土壤的形成，是風與水的雙重侵蝕作用產生的。由此可見，火星上曾經存在過大量的水和大氣。

　　這就意味著，火星上有可能出現過生命。那么，火星是地球的過往，還是我們未來的歸宿？這個問題勾起了科學家強烈的好奇心。