我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功

本刊编辑部

5月15日7时18分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆，在火星上首次留下中国印迹，迈出了我国星际探测征程的重要一步。后续，“祝融”号火星车将依次开展对着陆点全局成像、自检驶离着陆平台并开展巡视探测。

“落火”过程充满风险，用惊心动魄来形容毫不为过。简单描述的话，“落火”意味着“天问一号”要在9 分钟内从2 万千米/ 小时的速度降至到0 米/ 时。虽然此前我国已有月表着陆经验，但是此次“天问一号”火星软着陆任务更加艰难。专家介绍，我国是首次实施火星探测任务，对火星的环境、大气等参数，缺乏第一手数据。一方面，火星表面存在大气（火星大气的密度是地球大气的1% 左右），因此火星比月球表面有更复杂的环境；另一方面，火星离地球距离更加遥远，通信时延达到20 分钟左右，因此整个着陆过程中，相距遥远的地表来不及做任何处置，只能靠“天问一号”自主完成，经历“未知九分钟”。

在一个完全未知的环境中进行，落火过程难度可想而知。凌晨1 时许，“天问一号”探测器在停泊轨道实施降轨，机动至火星进入轨道。4 时许，着陆巡视器与环绕器分离，历经约3小时飞行后，进入火星大气。在进入火星大气层以后,“天问一号”首先借助火星大气，进行气动减速，其间，它克服了高温和姿态偏差气动。减速完成后，“天问一号”的下降速度也减掉了90%左右。紧接着，“天问一号”打开降落伞降速，当速度降至100m/s 时，“天问一号”通过反推发动机进行减速，由大气减速阶段进入动力减速阶段。

在距离火星地表100m 时“天问一号”进入悬停阶段，它搭载的微波测距测速敏感器、光学相机等6 台仪器都同时开启，通过对地面的测量、分析，再平移选区，选择更加安全的地表着陆。到了着陆阶段，着陆巡视器在缓冲机构的保护下，抵达火星表面。

经过约9 分钟的减速、悬停避障和缓冲，“天问一号”成功软着陆于预选着陆区。两器分离约30 分钟后，环绕器进行升轨，返回停泊轨道，为着陆巡视器提供中继通信。按照计划，90 个火星日后，火星车将结束巡视探测工作，环绕器也将进行轨道调整，从而开展环绕科学探测。

我国首次火星探测任务于2016 年立项，计划通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视探测目标。“天问一号”探测器于2020 年7 月23 日在海南文昌由长征五号运载火箭成功发射；2021 年2 月10 日成功实施火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星；2 月24 日探测器进入火星停泊轨道，开展了为期约3 个月的环绕探测，为顺利着陆火星奠定了基础。

“天问一号”任务突破了第二宇宙速度发射、行星际飞行及测控通信、地外行星软着陆等关键技术，实现了我国首次地外行星着陆，使我国成为继美国之后第二个成功着陆火星的国家，在中国航天事业发展中具有里程碑意义。执行火星探测任务期间，我国航天局与欧空局、阿根廷、法国、奥地利等国际航天组织和国家航天机构开展了有关项目合作，将共同为探索宇宙奥秘、增进对火星演化的认知、了解生命起源等贡献智慧和力量。