天问|下一站火星：恐怖7分钟，天问一号400000000公里闯关之旅( 三 )
三大宇宙速度是人类航天探测的三道鸿沟 图片由作者绘制
这对探测火星的运载火箭要求极高 ， 基本都是各国最为强力的火箭系列 。 即便如此 ， 探测器占火箭总体质量的比例都在1%以下 ， 绝大部分质量都用于装载推进剂 ， 这是人类航天梦想的巨大代价 。
对于总重5吨左右的天问一号而言 ， 带它前往火星的就是长征系列中最强的长征5号火箭 。
为了让火星探测器不错过2020年夏天这个宝贵的窗口 ， 这几年中国航天人经历了太多太多 。
2016年11月长征五号完成了首飞；随后 ， 在2017年7月执行了第二次发射任务 ， 但由于芯一级氢氧发动机出现故障导致任务失败 。 经过908天的蛰伏 ， 2019年12月27日 ， 长征五号火箭成功复飞！长征五号火箭的可靠性得到验证 ， 完成试验性发射转入应用性发射 。 为今年夏天执行火星探测任务奠定重要基础！
长五复飞成功那天 ， 总设计师李东作诗庆祝：
《青玉案·复飞》怎堪回首说断箭 ， 泪满面 ， 肝肠断 。 风雨寒暑十三年 ， 一夕霜过 ， 江东父老 ， 愧疚无颜见 。 枕戈饮胆九百天 ， 万般磨砺难尽言 。 今夜可敢片刻闲？硝烟才散 ， 举眸广寒 ， 何日月又圆?
请记住他们的名字 ， 从左到右分别是：长征五号火箭总设计师李东、实践20卫星总指挥周志成、中国运载火箭研究院书记李明华、长征五号火箭总指挥王珏 图片由作者提供
在诗作后面 ， 李东还写了一段短文：
“十三年的研制 ， 两年半的负重拼博 ， 数不清的波折磨砺、艰苦卓绝 。 复飞成功之夜 ， 浓云密布 ， 因为抬头望不到月亮 ， 才更愧疚因长五而影响的嫦娥五号任务 ， 倍感压力如山 。 怎敢贪片刻喜悦轻松？明年几次重要发射 ， 首尾相接 ， 环环相扣 ， 如履薄冰 ， 如临深渊 ， 不敢半分懈怠 ， 不容片刻喘息 。 ”
2020年5月5日18时 ， 我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭成功首飞 ， 为接下来的发射开了个好头 。 根据计划 ， 天问一号火星探测器发射之后 ， 10月底前后 ， 嫦娥五号探测器将由长征五号运载火箭发射升空 ， 执行月面采样返回任务 ， 去月面取2kg“土特产”回来 。 按原计划 ， 嫦娥五号探测器在2017年11月底发射 ， 由于长五遥二的失利 ， 被迫等待了近3年的时间 。
近几年世界各国火星探测任务的主力火箭 图片由作者提供
再来说说火星探测器 ， 虽然我国火星探测起步较晚 ， 但是起点高、跨度大 ， 一次性实现“绕”“落”“巡”三大任务！如果一切顺利 ， 将使我国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家 。 一步跨越几十年 ， 实现弯道超车！这样形式的探测还没有哪个国家实现过 。 火星探测器总设计师孙泽洲说 ， 这体现出中国在空间技术发展中的“首创精神” ， 但难度非常大 。
和月球探测不同 ， 火星探测器距离地球最远可达4亿公里地火最远距离约为地月距离的1000倍 ， 由于距离遥远 ， 信号往返地球与火星探测器需要40多分钟 ， 这就要求探测器具有很强的自主控制能力 。 特别是最后的进入/下降/着陆（Entry Descent and Landing ， EDL）阶段 ， 需要探测器根据情况自主判断 ， 如果出现问题等地面判断回复指令根本来不及 ， 分分钟就game over了 。
还有一点 ， 和月球不同 ， 火星有大气 ， 还非常稀薄 ， 火星大气的密度只有地球的百分之一 。 就这点稀薄的大气成了火星探测的老大难 ， 让火星显得十分不“友好” 。 在火星上 ， 还时不时来场沙尘暴 ， 给巡视探测增加一定难度 。
探索永无止境 图片由作者提供
火星探测器总设计师孙泽洲在接受采访时曾说：“当年我们研究如何登陆月球时 ， 觉得月球如果有点大气该多好啊 ， 我们要完全靠探测器携带推进剂 ， 一共不到4吨的发射重量 ， 三分之二带的都是推进剂 。 可是当我们开始研制火星探测器时 ， 发现有大气也很麻烦 ， 虽然不用带那么多推进剂了 ， 但是火星大气的不确定性带来的问题 ， 要比没有大气复杂得多 ， 有些事靠运气 。 ”
根据规划 ， 未来15年左右 ， 中国航天将陆续实施4次重大深空探测任务: 2020年发射火星探测器 ， 一次实现火星环绕和着陆巡视探测；2024年前后进行一次小行星探测；2028年前后实施第2次自主火星探测任务, 进行火星表面采样返回 ， 开展火星构造、物质成分、火星环境等科学分析与研究； 2036年前后开展木星系及行星际穿越探测……
星空浩瀚无边 ， 探索永无止境 。
我们的征途是星辰大海！
希望一切顺利！明年 ， 火星见！
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