科学|中国拉开火星探测序幕
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7月17日在中国文昌航天发射场拍摄的长征五号遥四运载火箭 。张高翔摄（新华社发）
踏上“天问”之旅 ， 中国人与火星的距离从未如此之近 。
随着火星探测序幕拉开 ， “天问一号”将通过一次发射任务 ， 实现对火星“环绕、着陆、巡视”三大目标 ， 获取火星探测科学数据 ， 迈出我国行星探测的第一步 。
发射窗口开启 跨越亿万千米的星球“探险”
由于火星距离地球遥远 ， 因此探测火星需要选择其与地球距离较近的时机 ， 这样的机会每隔26个月才有一次 ， 而今年7月到8月正是火星探测器发射的窗口期 。
从7月23日开始 ， 地球和火星的距离将缩短到1亿千米以内 。发射时间确定后 ， 长征五号遥四运载火箭将把火星探测器发射至地火转移轨道 ， 此后在地面测控系统的支持下进入环火椭圆轨道 ， 运行到选定的进入窗口 。随后 ， 探测器将进行降轨控制 ， 释放着陆巡视器组合体 。着陆巡视器组合体成功软着陆后 ， 火星车将与着陆平台分离 ， 开展区域巡视探测和相关工程实践活动 。环绕器将为火星车提供中继通信链路 ， 并开展环绕科学探测 。
这段看似简单的旅程 ， 实际上充满着挑战和凶险 。相比登月所跨越的38万千米 ， 地球到火星几千万千米的距离 ， 对飞行器的测控通信是一项巨大的考验 。火星探测器发射升空以后 ， 将“赶路”7到8个月的时间 ， 预计在明年2月到达火星的引力势场以内 ， 然后再经过火星的捕获 ， 才能到达火星 。
今年10月14日前后 ， 火星与地球之间的距离将缩短到6200万千米 ， 是两者相对最接近的时候 。此时 ， 火星、地球、太阳将在太空中排成一条直线 ， 形成天文学上的“火星冲日” 。这一天是从地球上观测火星的最佳时机 。届时 ， 当我们从地球“遥望”火星时 ， “天问一号”也将在奔向火星的路上 。
“胖五”创造历史 运载火箭拓宽中国航天舞台
运载火箭的能力有多大 ， 中国航天的舞台就有多大 。承载此次“天问一号”发射任务的长征五号遥四运载火箭 ， 将创造中国航天的新历史 。
——这是长征五号火箭的第一次工程应用性任务 ， 标志着长征五号火箭已经具备执行国家重大航天工程任务的条件 ， 承载起中国人探索行星的发射使命 。
——为摆脱地球引力 ， 火星探测器需要加速到超过第二宇宙速度（11.2千米/秒） ， 从而去往火星 。我国目前的运载火箭中 ， 只有长征五号具备这一能力 。如果发射成功 ， 这将是我国运载火箭飞出的最快速度 ， 也会是我国运载火箭首次执行地火转移轨道发射任务 。
——作为我国发射的重量最重的深空探测器 ， 火星探测器的重量达到5吨 。在全世界范围内 ， 这一重量的火星探测器也是屈指可数 ， 对运载火箭能力提出了极高要求 。作为我国推力最大的新一代运载火箭 ， 长征五号起飞推力超过1000吨 ， 运载能力接近25吨 ， 使我国现役火箭的运载能力提升了2.5倍 。不同于目前常规火箭使用的化学燃料 ， 长征五号的燃料大部分是-183℃的液氧和-253℃的液氢 ， 被称为“冰箭” 。与此同时 ， 长征五号大推力氢氧发动机和液氧煤油发动机均为全新研制 ， 120吨液氧煤油发动机单台的推力是目前中国火箭发动机中推力最大的 。
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