侠客岛：火星，中国来了

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　　“天何所沓？十二焉分？日月安属？列星安陈？”——这是两千多年前，诗人屈原对天的大哉问。

　　两千多年后，在新中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功50周年、第五个中国航天日到来之际，中华民族的“天问”征途又有了新目标——

　　火星。

　　中国行星探测任务被正式命名为“天问系列”（图源：国家航天局官网）

　　“天问”

　　4月24日，国家航天局宣布，将中国行星探测任务正式命名为“天问系列”，将中国首次火星探测任务命名为“天问一号”。

　　国家航天局称，中国行星探测工程作为一个整体概念，将使用同一个主标识“揽星九天”。“天问一号”的标识在“揽星九天”图案和“中国行星探测”下方标明“MARS”字样，意味着火星任务系行星探测工程的第一步；与此同时，中国的目光也将投向超越火星的更远行星。

　　按照计划，2020年，我国将通过长征五号发射火星探测器，并通过一次发射实现“绕、落、巡”（火星环绕、着陆和巡视探测）三大任务，这在世界航天史上尚属首次。

　　为什么将“天问”第一步落于火星？

　　有关专家介绍，在太阳系的八大行星中，火星与地球距离较近、二者有着相似的自转周期、火星上还有春夏秋冬四季更迭；2018年，科学家还在火星南极冰盖下发现了液态水的存在证据。

　　因此，通过发射探测器了解火星状况、获取信息，能够帮助人类更好地研究地球的演变与未来发展，并以此为起点，发掘地球之外其他适宜生命孕育的星球。

　　在此过程中，探索火星上的生命存在，研究火星磁场长期演变、火星大气和气候演化、火星地形地貌特征与分区，都具有重要科学意义。

　　中国第一个火星探测器外观设计构型图（图源：国家航天局官网）

　　难度

　　在科研人员看来，此次火星探测是一次不小的挑战。

　　国家航天局总工程师葛小春称，这次火星探测任务的研制时间很紧，并且地（球）火（星）距离远，通讯延时大，行星空间环境复杂，火星表面地形地貌陌生，难度可想而知。

　　时间上，由于地球与火星的相对位置在不断变化中，为了让探测器顺利抵达火星，要抓住每26个月才有一次的“火星冲日”（此时地火距离最近）发射窗口，错过了今年，下次就只能等到两年多之后；

　　距离上，地月平均距离为38万公里，而地火最近距离为5500万公里，最远为3亿-4亿公里，有人比喻，让火星探测器精准着陆，难度相当于“从巴黎击出一只高尔夫球，落在东京的一个洞里”；

　　此外，地火距离还将带来至少10分钟的信号延时，航天专家庞之浩表示，“探测器进入火星轨道和着陆的那段关键时间，只能依靠研究人员提前输入数据，由探测器进行自主判断，相当于‘盲降’”；

　　中国航天科技集团五院火星探测器总体主任设计师王闯则称，中国首次实施火星探测任务，对火星的环境，特别是大气等参数所知甚少，“相当于我们到了一个完全未知的环境，然后实施探测，挑战很大”。

　　一位资深科学人士告诉岛妹，火星探测至少需要如下技术准备工作：

　　“需要大推力的运载火箭将探测器加速到第二宇宙速度11.2千米/秒从而离开地球；

　　对长达数月的星际航行实施精确的轨道测定；

　　对探测器实施巡航段维护和管理，确保其在到达火星时仍能正常工作；

　　实施超远距离的测控和通信，接收来自数亿公里远的火星探测器发回的微弱信号；

　　此外，还需要探测器具备很强的自主姿态控制和运行能力。”

　　每一项都挑战重重。但专家认为，有探月工程连战连捷的经验，以及大推力运载火箭、超1亿公里测控等技术的突破，中国的火星探测起点并不低。

　　深空

　　2019年11月14日，在河北怀来的地外天体着陆综合试验场，中国火星探测任务着陆器悬停避障试验成功。

　　相关技术人员告诉岛妹，“探测器发射后，大约需要7个月左右的时间飞抵火星，最后在火星降落只有7分钟的时间”。该次试验模拟了着陆器在火星环境下悬停、避障、缓速下降的过程，对其设计正确性进行了综合验证。

　　国家航天局系统工程司相关负责人此前介绍，2020年发射的火星探测器，预计2021年到达火星；其后，计划在2028年左右进行第二次火星探测任务；此外，我国还计划进行小行星探测、木星系探测等工程。

　　“天问系列”名称、首次任务名称的确定，也正式标志着中国行星探测形成了整体概念，中国太空探索跨入了新里程。

　　自1970年4月24日中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功后，中国航天一路艰辛，也一路辉煌。

　　十八大以来，天宫一号与神舟十号载人飞行任务圆满成功、天宫二号和神舟十一号载人飞行任务圆满成功、探月工程嫦娥三号、嫦娥四号任务圆满成功；2019年，中国航天领域发射次数最终定格在34次，连续两年成为全球年度航天发射次数最多的国家；2020年，中国将继续实施月球探测工程，空间站飞行任务也将拉开序幕。

　　这一系列自主创新的科技成果，见证了中国航天事业的飞速发展，也体现了面向国家重大需求，瞄准“深空”的民族梦想。

　　4月23日，习近平总书记在给参与“东方红一号”任务的老科学家回信中表示：“不管条件如何变化，自力更生、艰苦奋斗的志气不能丢。新时代的航天工作者要以老一代航天人为榜样，大力弘扬‘两弹一星’精神，敢于战胜一切艰难险阻，勇于攀登航天科技高峰，让中国人探索太空的脚步迈得更稳更远，早日实现建设航天强国的伟大梦想。”

　　宇宙浩瀚，星空灿烂。这一次，遍布着沙丘砾石的红色星球，将成为中国航天人的下一步；这一征途，也将永无止境。

　　文/点苍居士