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《逐夢星空》是網易科技記錄航天逐夢人和航天里程碑事件的新欄目，“逐夢星空，向上探索”，讓我們向著星辰大海不斷挺進。

1、我國深空探測能力和水平實現跨越式發展，成為世界第三個在的國家，第二個在火星巡視的國家。

2、相比被火星捕獲，更難、更驚險的一環是登陸火星，人稱“黑色九分鐘”。

3、在這次火星探測完成之后，我國計劃在2028年-2030年再次進行火星探測，目標是將采樣返回，目前這項技術還沒有國家掌握。

4、我國火星探測環繞、著陸、巡視計劃如果能夠一步完成，這一跨越式方案將成為全球首次。

出品 | 網易科技《逐夢星空》欄目組

第四次近火制動、超音速開傘、大底分離、雷達開機、發動機點火、懸停成像、避障并緩速下降、著陸火面，經過一系列關鍵階段之后，2021年5月15日，“天問一號”闖過最難一關，成功著陸在火星北半球的烏托邦平原（Utopia Planitia），開始了為期90多個火星日的探測。

“這意味著我國深空探測能力和水平實現跨越式發展，成為世界第三個在火星著陸的國家，第二個在火星巡視的國家。”全國空間探測技術首席科學傳播專家在接受網易科技采訪時說道。

據了解，此前，蘇聯和歐洲均有過多次嘗試，均未完全成功，美國是目前最成功的國家，“毅力號”已經成為美國第5個成功登陸的火星車。

“這次火星探測完成之后，我國計劃在2028年-2030年左右還有一次，進行火星采樣返回，目前這項技術還沒有人掌握。”

天問一號闖最難關成功 祝融號著陸火星

2020年7月23日，中國火星天問一號在海南文昌發射場發射，奔向火星。據國家航天局消息，截至2021年1月3日，天問一號飛行里程突破了4億公里，距離地球約1.3億公里，距離火星約830萬公里。

2021年2月10日，探測器抵達火星軌道，成為中國首顆人造火星衛星；2話12日，天問一號火星捕獲過程影像公開，從距離地球1.9億公里之外傳回新春的祝福；2月15日，天問一號成功實施捕獲軌道遠火點平面機動；2月24日，天問一號探測器成功實施第三次近火制動，進入近火點280千米、遠火點5.9萬千米、周期2個火星日的火星停泊軌道。

據了解，在這個過程中，“天問一號”完成了系列任務：地月合照、探測器“自拍”、3次在軌自檢、4次中途修正、1次深空機動，2次狀態自檢、火星捕獲、一次軌道面調整和兩次近火制動等，每一次動作都面臨著巨大的風險。

而被火星捕獲是任務當中風險最高的環節之一。

首先是時間窗口，探測器能被火星引力捕獲的機會僅有一次，只有半個小時；其次，天問一號的奔火旅途并非“走直線”，而是根據火星與地球間運行規律，在特定軌道飛行。探測器在抵達火星軌道附近時，距離火星只有400公里，但相對火星的速度卻4至5公里每秒。

這就要求探測器必須能夠及時“剎車”，否則，“剎車”早了，探測器速度降得過低，會墜入大氣層撞擊火星；“剎車”晚了，探測器就會錯過火星，直接飛向更遠的深空。

天問一號探測器完美的被火星捕獲，探測器在停泊軌道上運行了約3個月，進行科學探測，同時為5月份的這次著陸火星做準備。

其實，相比被火星捕獲，更難、更驚險的一環是登陸火星，人稱“黑色九分鐘”（也有稱恐怖七分鐘）。

“火星探測最大的難點在于進入、下降與著陸過程中，要在7分鐘內將探測器的時速從2萬千米降低到零。這需要融合多種減速手段才能實現，包括氣動外形、降落傘和反推等，也需要自主導航控制技術來保證。”中國科學院空間應用工程與技術中心研究員張偉曾對《科技日報》表示。

據了解，在著陸前，探測器需要先將速度降下來，從4.8公里/秒減速到460米/秒，相當于先來一個急剎車；接著，探測器打開降落傘，用90秒的時間將速度再降到95米/秒；最后，進入“著陸緩沖段”，這會兒探測器需要懸停避障，對火星表面進行觀察，看一下地面有沒有坑、大的石頭，保證落地安全性。

“目前國際上主要有兩種減速方式。我國根據探月工程中的技術經驗作為基礎，將通過4個階段逐步減速，最終使探測器平穩到達火星表面。”

中國科學院院士、航天科技集團科技委主任包為民曾向媒體透露，第一階段為氣動減速，第二階段開降落傘，第三階段動力減速開反推，第四階段懸停避障；著陸器在火星表面軟著陸成功后將釋放火星車。

登陸火星是最具挑戰之一，由于火星擁有大氣層，要防止著陸器在下降過程中變得過熱；而且僅憑落傘無法使著陸器減速，還需要減速火箭。

據報道，目前已經進行的21次火星著陸任務中，只有9次成功。

兩大利器，五大目標，天問一號創全球首次

此次，天問一號選擇的著陸點是烏托邦平原。這個平原據說是太陽系最大的平原，直徑3300公里。

nasa的“海盜2號”著陸器曾于1976年抵達這里。2016年11月22日，NASA報告稱，在烏托邦平原下發現大量地下冰。

該著陸點距離美國NASA“毅力號”的著陸位置有1800多公里，快趕上北京到達廣州的距離。

據介紹，天問一號火星探測器由環繞器、著陸巡視器（包括進入艙和火星車）“兩大利器”組成，總質量約為5噸。

環繞器重量為3.6噸左右，設計壽命為1個火星年，可以滿足5個飛行階段和11種飛行模式的設備布局需求。

中國首個火星車約為240千克，長3.3米、寬3.2米、高1.85米，質量幾乎是玉兔號月球車的2倍。在火星上著陸后，它將用它的6個輪子跋涉翻越各種地形，1小時大概可以跑200米遠。

這個酷似藍色閃蝶的火星車被命名為“祝融號”，寓意點燃我國星際探測的火種，指引人類對浩瀚星空、宇宙未知的接續探索和自我超越。

祝融是中國上古神話中的火神，三皇五帝時掌火之官。《禮記》曰：“孟夏之月，其帝炎帝，其神祝融”。

根據官方解釋，以火神的名字命名中國第一輛火星車，是現代科學與傳統文化的跨時空融合，體現著航天人的科學夢想和浪漫情懷，彰顯著中國人的探索精神和文化自信。祝融英文名稱則采用直接音譯方式為：Zhu?Rong。

“祝融號”火星車帶著地形和多光譜相機、次表層探測雷達、磁場探測儀等6臺科學載荷，可以陸續將許多珍貴的火星數據和照片回傳地球。

根據“天問家書”介紹，天問一號肩負著五大任務：首先就是研究火星形貌與地質構造特征；二是調查火星表面土壤特征與水冰分布；三是分析火星表面物質組成；四是測量火星大氣電離層及表面氣候與環境特征；五是探索火星物理場與內部結構等。

“簡單來說，就是從空間環境、到表面、到次表層到內部結構，一網打盡。”天問家書寫道。

據全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩介紹，在這次火星探測完成之后，我國還計劃在2028年-2030年再次進行火星探測，目標是將采樣返回，目前這項技術還沒有國家掌握。“現在美國也想準備火星采樣返回，中國也在做準備。”

當初與天問一號同時期發射的，還有美國的“毅力號”以及阿聯酋的“希望號”火星探測器，也均在2月份抵達了火星軌道。

只是不同的是，阿聯酋的“希望號”任務只是繞火星軌道運行至少一個火星年，也就是相當于地球上的687天，收集的數據預計在2021年9月份陸續傳回地球，而不在火星進行著陸。

美國NASA的“毅力號”則肩負著尋找火星古老生命跡象的任務，也是迄今為止送到另外一個星球著陸最大、最先進的探測器。據悉，美國宇航局為了打造毅力號火星探測車，共計投入了大約24億美元。

而且“毅力號”還有一架1.8公斤重的無人飛機，在火星上試飛，實現了無人機在另一個星球環境下首次飛行。

根據報道，“毅力號”火星探測器就地取材制氧成功，還傳送回了一組從火星錄制的聲音。

天問一號則史無前例的一次完成了環繞火星、著陸火星、巡視火星三大步。中國航天科技集團五院深空探測和空間科學首席科學家、中國科學院院士葉培建在接受媒體采訪時曾表示，我國首次火星探測任務實為“彎道超車”。

“此次我國火星探測環繞、著陸、巡視計劃如果能夠一步完成，這一跨越式方案將成為全球首次。”

中國航天科技集團公眾號

科技日報《天問一號：在探火路上來一次“后發先至”》

新華報業網《首次火星探測任務將進行 “天問一號”，一次實現“繞落巡”》

科技日報《成功率不到一半 為什么人類在如履薄冰中“探索火”》

中國青年報《“天問一號”將向火星進發 中國行星探測為何首探火星》

果殼《為了去火星，你知道天問一號有多努力嗎？》

騰訊網《美國毅力號晚發射一星期，為何還能比中國天問一號早3月登陸？》

紐約時報中文網《七個問題，快速了解“天問一號”的火星之旅》

龐之浩《剛剛！“天問一號”飛行4.7億公里成功入火星軌道，專家解讀難度有多大？》

央視新聞《五月份火星表面見！“天問一號”著陸過程詳解》

人民日報海外版《天問一號：為登上火星做好準備》

《逐夢星空》是網易科技記錄航天逐夢人和航天里程碑事件的新欄目，“逐夢星空，向上探索”，讓我們向著星辰大海不斷挺進。

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