火星探测|解读 | “胖五”如何把探测器送去火星？
【火星探测|解读 | “胖五”如何把探测器送去火星？】2020年我国有两项对地外天体的重大探测活动：执行首次火星探测任务的“天问一号”和首次月球采样返回任务的“嫦娥五号” 。 由于对运载能力的高要求 ， 这两项发射任务自然只能由我国现役最大的运载火箭——长征五号担纲发射主角 。 新一代大型运载火箭长征五号 ， 大幅度提升了我国自主进入空间的能力 ， 达到近地轨道（LEO）运载能力25吨级、地球同步转移轨道(GTO)运载能力14吨级 。 为实施载人航天空间站工程、探月工程三期、探火工程等重大航天工程项目提供高性能运载工具 。 
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对月球及更远的天体或空间开展的探测活动普遍认为是深空探测 。 同是深空探测任务 ， 火星与月球环境差异显著 ， 这些差异给火星探测器发射任务的设计要求带来了质的变化 ， 为适应这些特殊变化 ， 需要相关关键技术 。 火星与月球探测器发射的差异主要表现目标天体运动规律不同 。 月球是地球的天然卫星 ， 主要在地球的引力作用下绕地球公转 ， 而火星是行星 ， 与地球同在太阳的引力作用下绕太阳公转 。 这种差异对发射任务轨道设计的要求截然不同 ， 比如在发射窗口方面 ， 理论上月球探测每个月都有发射机会 ， 而火星探测每26个月才出现一次发射机会（此时地球与火星处于相对较近位置） ， 对整个任务的总体设计、可靠性设计、计划管理等方面提出了更高的要求 。
火星探测任务约束条件和设计状态复杂 ， 运载能力、发射窗口、测控通信能力等总体指标与发射能量、近火制动能量、射向、航落区安全、中继轨道、任务轨道、着陆时机、有效载荷工作模式、科学探测数据量等关键因素密切耦合 ， 是典型的非线性、多目标问题 ， 多系统密切配合 ， 通过开展发射轨道与飞行轨道一体化设计 ， 可靠发射等专题研究 ， 进行综合权衡与优化 ， 保证各项总体指标协调匹配、总体最优 。
首次火星探测任务计划于2020年7月至8月择机在文昌航天发射场 ， 使用长征五号运载火箭直接将火星探测器发射至地火转移轨道 。
此次发射最大的看点是“胖五”将首次飞出11.2千米/秒的第二宇宙速度 ， 托举探测器完全脱离地球引力 ， 奔向火星 。 第二宇宙速度也称为逃逸速度 ， 达到这一速度的航天器将成为围绕太阳运行的人造行星 。
“胖五”提供的发射能量（也就是分离时探测器动能和势能的总和）将是探测器飞往火星的主要能量来源 。 探测器与运载火箭分离后 ， 将开启漫长的奔火之旅 ， 大约要飞行7个月的时间 ， 期间还需要经过中途修正 ， 修正轨道偏差 。 在靠近火星附近时探测器将实施制动 ， 实现被火星的引力场所捕获 ， 进入周期约10个火星日的环火椭圆轨道 ， 再择机实施轨道机动 ， 进入周期约2个火星日的椭圆停泊轨道 ， 完成着陆区预先探测和着陆点调整后 ， 择机释放着陆巡视器 。 环绕器随即进行轨道调整 ， 进入中继通信轨道 。
着陆巡视器与环绕器分离后 ， 进入火星大气 ， 通过气动外形、降落伞、反推发动机等多级减速和着陆腿缓冲 ， 软着陆于火星表面 。 巡视器与承载平台分离 ， 在火星表面开展巡视科学探测 。
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