圜则九重，孰营度之？日月安属？列星安陈？ 探索新高度 飞出新速度 天问一号： 火星，我来啦！

探索新高度

我国首次火星探测任务起步虽晚，但起点高、跨越大，从立项伊始就瞄准当前世界先进水平确定任务目标，明确提出在国际上首次通过一次发射，完成“环绕、着陆、巡视探测”三大任务。

飞出新速度

根据发射任务要求，长征五号遥四火箭将托举探测器加速到超过11.2千米每秒的速度（第二宇宙速度），之后完成分离，直接将探测器送入地火转移轨道，开启奔向火星的旅程。

“此次发射火星探测器，是长征五号火箭第一次达到并超过第二宇宙速度，飞出了我国运载火箭的最快速度。”中国航天科技集团一院长征五号火箭总设计师李东说。

2300多年前，爱国诗人屈原仰望星空，以《天问》提出177个问题，阐发对宇宙万物的理性哲思。

2300多年后，2020年7月23日12时41分，我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭将我国首次火星探测任务“天问一号”探测器发射升空。厚植于中华民族传统文化精髓，体现着跨越两千多年的不懈求索。

茫茫宇宙，火星是离太阳第四近的行星，大小处在地球和月球之间，是太阳系中与地球最为相似的行星，是一颗承载人类最多梦想的星球。

这一横贯千年的“天问”，既是真理之问、信念之问，更是人类之问。

天问之旅

3步走

第1步

2000多秒

火箭飞行2000多秒后，成功将天问一号探测器送入预定轨道。

第2步

7个月

天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近。

第3步

刹车

探测器通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展着陆、巡视等任务，进行火星科学探测。

7大看点

探测火星

1

世界首次：一步实现“绕、着、巡”

我国首次火星探测任务凭借火星环绕器和着陆巡视器的超强阵容，可一步实现火星“环绕、着陆、巡视”三个目标，这是其他国家在首次实施火星探测任务时从未实现过的。

2

临门一脚：制动捕获“踩刹车”

火星捕获是火星探测任务中技术风险最高、最为重要的环节之一，在火星探测器从地球飞向火星的过程中，能够被火星引力所捕获的机会只有一次。捕获过程中，火星环绕器需要准确地进行点火制动，如果制动点火时间过长，探测器速度下降过多，探测器就会一头撞上火星，如果制动点火时间过短，探测器速度过快，就会飞离火星从而无法进入环绕轨道，这对环绕器的自主导航与控制提出了极高要求。

3

4亿公里：超远距离深空通信

环火飞行阶段，由于地球和火星的运行规律，探测器距离地球最远达到4亿公里。为了解决超远距离通信问题，火星环绕器装备了测控数传一体化系统，实现了系统重量轻、通信效率高、通信链路可靠的目标。

为补偿空间衰减，火星环绕器配置了大功率行波管放大器以及大口径可驱动的定向天线，大幅度提高探测器到地球通信能力。

4

自主管理：探测火星需要会思考的“大脑”

在此次火星探测任务的关键节点，自主管理需要发挥巨大作用。在火星探测器进行环绕器与着陆巡视器分离时，环绕器需在短时间内完成3次调姿和2次变轨，对姿态及位置测量及控制精度要求非常高。正是依靠自主在轨管理系统，火星环绕器才能够精准、及时地完成与着陆巡视器的分离。

5

多样载荷：给火星拍个“中式定妆照”

此次火星环绕器上共搭载7种有效载荷，可对地火转移空间、火星轨道空间、火星表面及其次表层开展科学探测，获取行星际射电频谱数据、火星表面图像、火星地质构造和地形地貌、火星表层结构和地下水冰分布、火星矿物组成与分布、火星空间磁场环境、近火星空间环境和地火转移轨道能量粒子特征及其变化规律。

其中中分辨率相机可对火星全球开展地形地貌普查，高分辨率相机可对火星重点地区开展局部高分辨率地形地貌详查，将为火星拍下来自中国的“定妆照”。

6

加装“透视眼”：

可“看到”地下数十米

装在火星车上的次表层探测雷达，将在抵达后对火星地表以下10米甚至100米深度的火星内部结构进行“透视”。火星车次表层探测雷达可以探测巡视区表面土壤厚度、冰层结构，获取火星地表和次表层超宽带全极化回波数据；还可以探测巡视区次表层结构，获取次表层地质结构数据。

7

成都助力：

产品交付

合格率100%

扎根成都的四川航天技术研究院下属四川航天燎原科技有限公司作为遥四运载火箭的重要制造单位，主要负责长五遥四箭上配电器、附加控制器、电缆网等重要单机以及地面测发控整体系统的生产制造任务。2013年起至今，已完成35项129台套产品的生产交付任务，产品交付合格率100%。

4个数据

保住窗口

发射台射后恢复时间 由40余天压减至31天

2020年5月5日，长征五号B运载火箭在文昌成功首飞，拉开了我国空间站建设大幕。对于发射场系统而言，火星探测工程和前期执行的空间站工程紧密相关。面对火箭首用状态多、首次中午发射、发射窗口短、七八月极端天气高发等特点，还要能够在长征五号B运载火箭首飞多次推迟后死死咬紧保住26个月间仅有的14天发射窗口……文昌航天发射场面对诸多挑战。

为此，文昌航天发射场的上级单位西昌卫星发射中心党委科学安排计划，采用超常措施，坚持日例会制度，统筹计划资源，将发射台射后恢复时间由40余天压减至31天，争分夺秒，全力抢抓，为首发窗口赢得时间。

发射场科技人员在高温下坚守、承压中前行，严慎细实、精益求精地维护着装备，完成低温加注系统液氮调试等12项例行试验，完成1600余台套仪器仪表校验，确保设施设备状态稳定，人和装备达到最佳效能状态。

空气源库活塞压缩机机组

平均寿命从80小时

提升至200小时

曾经，发射场空气供气系统承受较大保障压力，其可靠性一直是发射场能力提升的制约点。供气系统指挥员井建鑫组织操作手仔细梳理出薄弱环节和制约因素，通过改造管路与阀门等措施，实现了低压段与高压段的冗余备份，可以在各机组高低压段分别出现故障时，将剩余完好设备进行组合使用，较好地提升了机组的容错能力。

同时，文昌发射场还联合设备研制单位开展研究，攻克空气源库活塞压缩机机组寿命较短、换热能力差的问题，将这类机组平均寿命从80小时提升至200小时，超出任务需求寿命时间近一倍。

车载光学设备调平时间

从2个小时缩短到20分钟

在“万里海天第一棒”铜鼓岭测控点号的光学岗位操作手侯鹏，发现车载光学设备总是存在反复调平现象，效率过低。经过反复实践探索，他将设备调平时间从原来的2个小时缩短到20分钟，极大提高了车载光学设备的工作效率。

120多名航天人

奋战11个小时排除故障

21日9时许，地面站科技人员在氢气置换环节，发现氢增压管路一阀门出现了泄漏。坚决不让火箭带隐患上天！经过近7小时的现场勘查、测试、协商、分析、讨论后，故障成功排除，可满足飞行任务要求。此时，距离预定窗口时间只有不到45个小时。

为了保住发射窗口前沿，这个站的120多名航天人奋战11个小时，硬是把排故的时间给“追”了回来。

据新华社、成都科技局官方微信公众号“成都科技”

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