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36氪|中国正式向火星“发问”，“天问一号”火星探测器发射成功


“火星 ， 中国来了！”
7月23日12时41分 ， 在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场 ， “天问一号”火星探测器发射成功 ， 由长征五号遥四运载火箭发射升空 。 在飞行2000多秒后 ， 探测器进入预定轨道 ， 开启中国首次火星探测任务 。
“天问一号”的名字来源于屈原长诗《天问》 。 向天发问 ， 想要表达的是中华民族对真理、真知的追求 ， 和探索太空的决心 。
36氪|中国正式向火星“发问”，“天问一号”火星探测器发射成功
本文插图

（火箭发射视频截图）
长征五号遥四运载火箭 ， 长约 57 米 ， 起飞重量约 870 吨 ， 箭体直径 5 米 ， 而此前我国现役火箭箭体直径最大的仅有 3.35 米 。
这次火箭使用的火箭燃料是一大亮点 。 火星温度极低 ， 表面温度白天为零下 5 摄氏度 ， 夜晚则可达到零下 87 摄氏度 。 长征五号燃料大部分是零下183℃的液氧和零下253℃的液氢 ， 已经接近低温的极限 ， 所以又被称为“冰箭” 。 同时 ， 长征五号也做到了“质量和材料”双保证 。 相比起现役火箭 ， 长征五号运载能力提升了2.5倍 ， 同时 ， “核心之处”氢氧发动机所用的燃烧液氢和液氧 ， 也是环保无污染 。
长征五号运载火箭搭载的“乘客”——火星车设计巧妙 。 在7月22日 ， 中国火星探测工程正式对外发布“中国首次火星探测任务天问一号1∶1着陆平台和火星车” ， 着陆平台将搭载火星车着陆到火星地表 。 与玉兔号月球车一样 ， 火星车的能源也是依靠太阳能 ， 而这4个“翅膀”正是太阳能电池板 。 不同的是 ， 火星车多设计了一对“翅膀” ， 以对抗火星表面的大气对阳光也有削减作用 。
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（图片来源：浪潮新闻）
同时 ， 火星车还配有探测雷达、磁场探测仪和气象测量仪 ， 可以对火星进行全方位的探测 。 为了适应火星地表的特殊环境 ， 火星车还具备环境感知、障碍识别、局部路径规划和多轮运动协调控制等功能 。
相比起火星 ， 大众可能对月球的探索更加熟悉 。 其实 ， 这次发射日期的选择并不是想象中那么容易 ， 今天这个日子并不是随意选择 ， 而是科学给出的答案 。
和月球不同 ， 火星距离地球其实非常遥远 ， 是月球与地球距离的六倍 。 路途遥远 ， 再加上 ， 地球和火星都在围绕太阳运转 ， 两者的相对位置不断变化 。 两点之间直线最短 ， 所以最佳的发射时间是当太阳、地球和火星同处一条直线上的时候 ， 现在正值火星探测窗口期 。 而地球和火星会合周期为26个月 ， 有消息指出 ， “错过今天 ， 就要等到2022年啦 。 ”
在这个月 ， 大家都“排着队”呢 。 阿联酋沿轨道巡航的“希望号”火星探测器已于本周一顺利发射 ， 而美国“毅力号”火星车暂定于本月 30 日发射 。 “天问一号” ， 作为来自中国的种子选手 ， 总重约 5 吨、这次的任务主要有三步——“绕”、“落”、“巡” 。
首先火星探测器会按照“霍曼转移轨道”飞行 ， 接着轨道飞行器环绕火星探测 ， 下一步计划在2021 年 4 月 23 日着陆 ， 进行定点探测 ， 最后是为期 90 余天的非定点巡视探测 。
事实上 ， 这次探索具有很大挑战性 ， 主要是在于在地火距离遥远以及对火星环境的不了解 。 例如 ， 燃料有限、“两星”距离遥远需要精准计算、对火箭的运载能力和入轨精度的高要求等 。
新浪科技的报道特别指出：“如果一切顺利 ， 探测器预计于明年2月左右到达火星引力势场内 ， 切入火星轨道 ， 被火星捕获 。 这个捕获的阶段非常关键：在切入火星轨道时 ， 如果切入点离火星太近 ， 探测器可能会坠毁；如果太远 ， 探测器可能无法被引力捕获而掠过火星 。 ”
“此次火星探测任务的科学目标 ， 主要是实现对火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等的研究 。 ”首次火星探测任务新闻发言人、国家航天局探月与航天工程中心副主任刘彤杰表示 。


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