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中国首次火星探测之旅正式开幕

火星，我们来了！

火星，一颗让无数人着迷的红色星球，即将迎来中国的泰空使者田文一号

7月23日，中国首个火星探测器田文-1号由长征五号运载火箭成功发射。这标志着中国首次火星探测之旅正式开始。

成功发射只是田文征程中的第一步。接下来，田文1号将需要大约7个月的时间飞往火星。

火星，我们来了！

从三环到四环

在太阳系中，八颗行星围绕太阳旋转，形成八个圆形轨道，其中地球位于第三环，火星运行于第四环。如果田文一号探测器想冲出地球到达火星，那就不仅仅是从三环到四环的简单旅程，而是长达几个月的直线距离超过4亿公里的漫长旅程。

北京航天控制中心首次火星探测任务首席模型工程师崔晓峰告诉记者，田文一号要经历发射入轨、转移地面火力、捕获火星、停泊火星和离轨着陆等过程。

【/h/】其中，地面传火阶段是指从探测器与火箭分离到进入火星引力球的飞行阶段。这一阶段是田文一号任务中耗时最长的部分，耗时近七个月。

换句话说，从2020年7月23日成功发射开始，田文一号于2021年2月左右抵达火星轨道。

崔晓峰说，田文一号经过远距离攻击后进入火星引力圈，逐渐被火星捕获。探测器的发动机在接近火场时点火刹车，降低了探测器的飞行速度并俯下身子，成功让火星接住了自己。

一旦被火星成功捕获，探测器将绕火星运行，成为& lsquo绕火卫星运行，然后进入火星停泊段。崔小枫说。

【/h/】据他说，火星的停泊段并不是锚定在火星的轨道上，而是在一个极地轨道上绕着火堆飞行。这个阶段将持续几个月，直到探测器进入脱离轨道后的分离阶段。

【/h/】既然已经到了火星轨道，为什么还要飞来飞去两个多月而不是直接掉火？

在太空任务中，没有一克燃料被浪费，没有一个决定是没有意义的。崔晓峰表示，现阶段绕火飞行是为了帮助地面控制环绕面上的高分摄像头，并对首选降落区进行详细勘察和拍照。

经过多轮精确成像后，地球上的飞行控制人员可以清楚地看到落脚点，从而更好地控制田文一号准确地降落在理想区域。

在看清目标后，田文一号将开始脱离轨道并着陆。这个阶段是火星探测任务成败的关键，尤其是从进入火星大气层到着陆，有一个举世闻名的7分钟恐怖，虽然时间紧迫，但世界上现有的40个火星探测任务中，只有9个能安全度过7分钟。

崔晓峰表示，中国在第一次火星探测任务中就要克服这个艰难的过程，让火星车在火上工作三个月，这是前所未有的挑战。

为什么去火星

【/h/】挑战那么大，难度那么高，为什么还要去火星？世界那么大，为什么选择它？

【/h/】这不是两三个国家在2020年夏天的突发奇想，而是20世纪60年代人类探索行星以来的共同选择:在过去的几十年里，人类向火星发射了40多个探测器，数量仅次于地球，因此火星成为整个太阳系最受欢迎的行星旅行目的地。进军火星的意义是什么？探索火星的价值和意义是什么？

一切从火星是谁开始。

在太阳系中，火星是自然环境中离地球最近的行星。它们都形成于约45亿年前，成分相同，包括核、地幔和壳。火星和地球有相似的自转周期，火星一天大约是24小时39分钟。此外，它也有像地球一样的四季变化。

火星和地球最相似。探索和研究火星对于了解我们人类的家园有着不可替代的作用。中国首次火星探测任务副总工程师、国家航天局月球探测与航天工程中心主任刘继忠说。

当然，从人类目前所拥有的有限信息来看，二者的区别是显而易见的。北京天文馆的副研究员刘茜说，火星的外形较小，半径约为地球的一半，体积为地球的七分之一，大气密度为地球的1%。

【/h/】不像我们这个海洋覆盖率71%的蓝色星球，火星表面是红色的，最亮的时候像个火球。

根据天文学家的说法，这种红色其实并不是真正的火焰。相反，火星上的温度极低，接近地球的南极。红色的原因是火星的土壤富含氧化铁，就像土壤生锈一样。这种土壤的形成是由风和水的双重侵蚀造成的。因此，火星上曾经有大量的水和大气。

这意味着火星上可能有生命。那么，火星是地球的过去，还是我们未来的归宿？这个问题引起了科学家们强烈的好奇心。

国家航天局月球探测和航天工程中心Shen/きだよ 0号探测总局局长耿弇在接受记者采访时说，以前的探测发现了水存在的证据，火星上是否有生命存在的条件，火星是地球的过去还是未来，这些都成为火星研究中的重大科学问题。研究火星对于了解地球的演化具有重要的比较意义。

这些问题只有人类或者人类探测器在的情况下才能一步一步解决。正因为如此，人类的火星探测任务引起了广泛的关注。

这次，是来自中国的田文一号。

成功率不到50%

在大火的最后一刻之前，中国宇航员很难完全放松他们的神经，这些神经受到田文1号的影响。

耿弇说，过去几十年，人类火星探测的成功率不到50%。从1960年到1988年，苏联进行了近20次勘探任务，但没有一次取得完全成功。90后成功率达到三分之二左右。

中国航天科技集团公司研制的田文-1号探测器包括轨道器、着陆器和巡逻机三部分，旨在一次发射中实现轨道和巡逻机三项任务，这在世界上尚属首次。

田文1号没有拿& lsquo美国和俄罗斯的火星探索；老路，所以这个挑战增加了任务的难度。中国航天科技集团第五研究院田文一号探测器开发专家说。

【/h/】据第五科学院专家介绍，火星的大气密度只有地球的1%左右，可以用来减速探测器，但在这个过程中会产生高达2000摄氏度的热量。火星着陆器除了需要隔热罩隔热外，还需要配备减速装置和降落伞进一步减速。

然而，这些不足以将探测器减速到可以实现软着陆的水平。此外，还需要倒车减速，实现悬停、避障和着陆。简单来说就是很难落地。

【/h/】另外，降落区域和时机的选择也是一大挑战。第五研究院的专家告诉记者，火星表面布满沟壑和砾石，这对着陆地点的选择和火星车的路径规划提出了更高的要求。由于长期风化和缺乏温室效应，火星不同区域的气压差异很大，进一步导致火星表面大风，沙尘暴频发。

时间延迟的问题也备受关注。崔晓峰说，火星探测器可以远离地球4亿公里，一个信号可以往返地球和航天器长达44分钟。由于时间延迟巨大，地面无法使用以往任务中的实时比较闭环控制方式，在确定指令发送和执行情况后，很难根据指令执行效果实施后续动作。

【/h/】据他介绍，为了克服这个障碍，北京飞行控制中心采用超大可变时延开环控制技术，设计了一种全新的超长距离站采集模式。比如飞行控制器下达指令时，目标不是飞船当前位置，而是20分钟后收到指令时到达的位置，这样到位时就能收到。

【/h/】虽然火星车有一定的自主性，但是它的目的地、选择的路线以及路上的各种动作都需要地球上的工作人员提前告知。

【/h/】在这方面，中国的飞控团队要做好先知的角色，通过掌握、分析和规划火星车所处的当前环境来预测路径的安全性，否则岩石和沙丘可能会对其造成致命伤害。

崔晓峰表示，现在，随着田文一号进入地面火力转移轨道，飞行控制小组也完成了火面远程作战状态评估和状态预测技术、深空探测干涉测量技术等难点研究。他们期待着田文一号到达火星的好消息。届时，地球上的这群人也将迎来火星最激动人心、最艰难的突围时刻。

中国探测器能否揭开火星之谜还有待观察。

中国青年报& middot中青网记者邱来源:中国青年报