5月15日7時18分，一個會被歷史銘記的時刻，紅色火星上首次有了中國印跡。

　　“天問一號”著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，我國首次火星探測任務(wù)著陸火星取得圓滿成功。

　　當(dāng)天凌晨1時許，“天問一號”探測器在停泊軌道實(shí)施降軌，機(jī)動至火星進(jìn)入軌道。4時許，著陸巡視器與環(huán)繞器分離，歷經(jīng)約3小時飛行后，進(jìn)入火星大氣，經(jīng)過約9分鐘的減速、懸停避障和緩沖，成功軟著陸于預(yù)選著陸區(qū)。兩器分離約30分鐘后，環(huán)繞器進(jìn)行升軌，返回停泊軌道，為著陸巡視器提供中繼通信。后續(xù)，“祝融號”火星車將依次開展對著陸點(diǎn)全局成像、自檢、駛離著陸平臺并開展巡視探測。

　　“恐怖9分鐘”的考驗?

　　自2020年7月23日成功發(fā)射以來，“天問一號”在地火轉(zhuǎn)移階段完成了1次深空機(jī)動和4次中途修正，于2021年2月10日成功實(shí)施火星捕獲，進(jìn)入大橢圓環(huán)火軌道，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星。2月24日，“天問一號”探測器成功實(shí)施第三次近火制動，進(jìn)入周期為2個火星日的火星停泊軌道后，對火星開展全球遙感探測，并對預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行詳查，探測分析地形地貌、沙塵天氣等，為著陸火星做準(zhǔn)備。

　　著陸火星是此次火星之旅的最大挑戰(zhàn)，其難度被形容為相當(dāng)于從巴黎打一個高爾夫球，正好落到東京的洞里。因此，這個過程被稱為最為兇險、最為驚心動魄的“恐怖9分鐘”。目前，人類火星探測任務(wù)成功率僅有五成左右，大部分都折戟在“進(jìn)入/下降/著陸（簡稱EDL）”這一階段。

　　“火星探測最大的難點(diǎn)就是EDL，這個過程需要融合氣動外形、降落傘、發(fā)動機(jī)、多級減速和著陸反沖等多項技術(shù)才能實(shí)施軟著陸。每個環(huán)節(jié)都必須確保精準(zhǔn)無誤，差一秒都可能造成整個任務(wù)的失敗。”航天科技集團(tuán)五院“天問一號”探測器總設(shè)計師孫澤洲說。

　　雖然此前我國已有月表著陸經(jīng)驗，但是此次“天問一號”火星軟著陸任務(wù)更加艱難。一方面，火星表面存在大氣（火星大氣的密度是地球大氣的1%左右），因此火星比月球表面有更復(fù)雜的環(huán)境；另一方面火星離地球距離更加遙遠(yuǎn)，通信時延達(dá)到20分鐘左右，因此整個著陸過程相距遙遠(yuǎn)的地表來不及做任何處置，只能靠“天問一號”自主完成。

　　航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計部火星巡視器總體主任設(shè)計師陳百超表示：“我國是首次實(shí)施火星探測任務(wù)，對火星的環(huán)境，特別是大氣，類似這些參數(shù)，我們沒有一手?jǐn)?shù)據(jù)。所以相當(dāng)于我們到了一個完全未知的環(huán)境，這種難度可想而知?！?/p>

　　整個過程中，“天問一號”在9分鐘內(nèi)將約2萬千米/小時的速度降至零。

　　據(jù)航天五院總體設(shè)計部火星探測器總體主任設(shè)計師王闖介紹，“天問一號”在進(jìn)入火星大氣層以后首先借助火星大氣，進(jìn)行氣動減速，這個過程它克服了高溫和姿態(tài)偏差，氣動減速完成后“天問一號”的下降速度也減掉了90%左右。緊接著“天問一號”打開降落傘，進(jìn)行傘系減速降速，當(dāng)速度降至100米/秒時，“天問一號”通過反推發(fā)動機(jī)進(jìn)行減速，由大氣減速階段進(jìn)入動力減速階段。在距離火星地表100米時，“天問一號”進(jìn)入懸停階段，著陸巡視器在緩沖機(jī)構(gòu)的保護(hù)下，抵達(dá)火星表面。

　　“天問一號”的五大使命?

　　成功著陸后，“繞”“著”“巡”的串聯(lián)任務(wù)終于進(jìn)行到最后一步。著陸后，進(jìn)入艙將著陸信息通過環(huán)繞器轉(zhuǎn)發(fā)地面。進(jìn)入艙和火星車先后完成坡道及太陽翼天線展開，火星車在第一時間將成功展開的消息傳回地面。一切準(zhǔn)備就緒后，火星車將自主駛離進(jìn)入艙，抵達(dá)火面，開始新的征程。

　　探測火星不僅是工程任務(wù)的突破，更是行星科學(xué)領(lǐng)域的突破。

　　除了常規(guī)的通訊、能量來源（太陽能帆板）、支撐結(jié)構(gòu)、動力系統(tǒng)等部分外，“天問一號”整體上攜帶了13種科學(xué)載荷，其中7個在火星上空的環(huán)繞器上，分別是中分辨率相機(jī)、高分辨率相機(jī)、次表層探測雷達(dá)、火星礦物光譜探測儀、火星磁強(qiáng)計、火星離子與中性粒子分析儀、火星能量粒子分析儀。6臺分布在火星車上，分別是多光譜相機(jī)、次表層探測雷達(dá)、火星表面成分探測儀、火星表面磁場探測儀、火星氣象測量儀、地形相機(jī)。

　　它們共有五大使命，主要涉及火星空間環(huán)境、地表形貌特征、土壤表層結(jié)構(gòu)等研究，將給中國帶來火星的第一手資料。其中，與氣象有關(guān)的研究項目將收集有關(guān)溫度、氣壓、風(fēng)速和風(fēng)向的大氣數(shù)據(jù)，并研究火星的磁場和重力場，這些也將解答大眾的好奇——火星究竟是什么樣的氣候。（記者 付毅飛 操秀英）

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