我國首次火星探測任務(wù)著陸火星成功，圖為火星探測器著陸火星表面模擬圖。來源：航天科技集團(tuán)五院動畫模擬視頻截圖。

“祝融號”著陸點(diǎn)。 國家航天局張高翔 圖

嫦娥四號著陸器與玉兔二號巡視器（月球車）在“鵲橋”中繼星支持下順利完成互拍。@視覺中國

2003年10月15日18時(shí)40分，中國的第一位航天員楊利偉在艙內(nèi)并列展示了五星紅旗和聯(lián)合國旗。@視覺中國

這是2020年7月27日天問一號探測器利用光學(xué)導(dǎo)航敏感器拍攝的地月合影。新華社發(fā)（國家航天局提供）

2020年10月1日，國家航天局發(fā)布我國首次火星探測任務(wù)天問一號探測器飛行圖像。新華社發(fā)（國家航天局供圖）

天問一號在距離火星約220萬公里處獲取的首幅火星圖像。新華社發(fā)

“天何所沓？十二焉分？日月安屬？列星安陳？”兩千多年前，詩人屈原仰望蒼穹，發(fā)出“天問”。兩千多年后，以屈原長詩命名的天問一號探測器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，完成了一次教科書式的精準(zhǔn)著陸，在火星上首次留下中國人的印跡，邁出了我國星際探測征程的重要一步。

在太空中長途跋涉295天，天問一號一路走來經(jīng)歷了哪些激動人心的時(shí)刻？著陸火星后還有哪些使命和看點(diǎn)？

奔火之路 殊為不易

2020年7月23日，我國首次火星探測任務(wù)天問一號探測器在文昌航天發(fā)射場搭載長征五號遙四運(yùn)載火箭成功發(fā)射。

自發(fā)射以來，天問一號經(jīng)歷了地火轉(zhuǎn)移段、制動捕獲段、環(huán)火飛行段等飛行過程，成功完成火星制動捕獲，完成了“繞、著、巡”三大目標(biāo)中環(huán)繞探測目標(biāo)。

在地火轉(zhuǎn)移期間，天問一號完成了地月成像、四次中途修正、深空自拍、深空機(jī)動等一系列操作，至今令人印象深刻。

——深情回望，拍攝地月合影。2020年7月27日，環(huán)繞器在飛離地球約120萬公里處回望地球，利用光學(xué)導(dǎo)航敏感器對地球、月球成像，獲取了清晰地月合影。在這幅黑白合影圖像中，地球與月球一大一小，均呈新月狀，在茫茫宇宙中交相輝映。

——軌道修正，讓天問飛得更穩(wěn)。天問一號先后完成了四次中途軌道修正，對3000N發(fā)動機(jī)及120N、25N推力器的在軌性能、工作模式進(jìn)行了全面驗(yàn)證。

——深空自拍，五星紅旗閃耀太空。2020年10月1日，國家航天局發(fā)布了天問一號探測器飛行圖像，圖上的五星紅旗光彩奪目，呈現(xiàn)出鮮艷的中國紅，這是我國探測器采用分離測量傳感器完成首次深空自拍。

——首拍火星，成功獲取中國首幅近火圖像。2021年2月5日，國家航天局發(fā)布了天問一號在距離火星約220萬公里處，獲取的首幅火星圖像。本次成像采用環(huán)繞器高分辨率相機(jī)的黑白成像模式。

——近火制動，環(huán)繞火星成功。2021年2月10日，天問一號探測器實(shí)施近火制動，3000N發(fā)動機(jī)開機(jī)工作約15分鐘，探測器順利進(jìn)入近火點(diǎn)高度約400公里，遠(yuǎn)火點(diǎn)高度180000公里，周期約10天，傾角約10度的大橢圓環(huán)火軌道，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)“繞、著、巡”第一步“繞”的目標(biāo)，環(huán)繞火星獲得成功。

2021年2月12日，國家航天局發(fā)布天問一號制動捕獲過程動態(tài)影像，火星大氣層及表面形貌清晰可見。

2021年2月24日，天問一號探測器成功實(shí)施第三次近火制動，進(jìn)入周期2個火星日的火星停泊軌道后，對火星開展全球遙感探測，并對預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行詳查，探測分析地形地貌、沙塵天氣等，為著陸火星做準(zhǔn)備。

踏上火星 感覺良好

被火星成功捕獲以后，天問一號經(jīng)過幾個月的養(yǎng)精蓄銳終于開啟了第二階段任務(wù)——“著陸”。火星的北半球多平原，南半球多山地，此次火星軟著陸的地點(diǎn)就選擇在火星北半球?yàn)跬邪钇皆哪喜俊?/p>

整個降落過程大致分為“進(jìn)入—減速—軟著陸”三步。航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計(jì)部火星探測器總體主任設(shè)計(jì)師王闖介紹，天問一號在進(jìn)入火星大氣層以后首先借助火星大氣，進(jìn)行氣動減速，這個過程它克服了高溫和姿態(tài)偏差，氣動減速完成后天問一號的下降速度也減掉了90％左右。

緊接著天問一號打開降落傘降速，當(dāng)速度降至100米每秒時(shí)，天問一號通過反推發(fā)動機(jī)進(jìn)行減速，由大氣減速階段進(jìn)入動力減速階段。

在距離火星表面100米時(shí)天問一號進(jìn)入懸停階段，完成精避障和緩速下降后，著陸巡視器在緩沖機(jī)構(gòu)的保護(hù)下，抵達(dá)位于火星東經(jīng)109.9°北緯25.1°的著陸點(diǎn)。

總的來說，整個過程天問一號在9分鐘內(nèi)將約2萬千米每小時(shí)的速度降到0。值得一提的是，雖然此前我國已有月表著陸經(jīng)驗(yàn)，但是此次天問一號火星軟著陸任務(wù)更加艱難。

專家告訴記者，一方面火星表面存在大氣，因此火星比月球表面有更復(fù)雜的環(huán)境；另一方面火星離地球距離更加遙遠(yuǎn)，通信時(shí)延達(dá)到20分鐘左右，因此整個著陸過程相距遙遠(yuǎn)的地表來不及做任何處置，只能靠天問一號自主完成，經(jīng)歷“生死九分鐘”。

航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計(jì)部火星巡視器總體主任設(shè)計(jì)師陳百超表示，天問一號是我國首次火星探測任務(wù)，對火星的環(huán)境，特別是大氣等參數(shù)，我們沒有一手?jǐn)?shù)據(jù)，所以相當(dāng)于我們到了一個完全未知的環(huán)境，難度和挑戰(zhàn)可想而知。

著陸火星 使命不凡

成功著陸后，“繞、著、巡”的串聯(lián)任務(wù)終于進(jìn)行到最后一步。首先，著陸器將著陸信息通過環(huán)繞器轉(zhuǎn)發(fā)地面，先后完成坡道及太陽翼天線展開，火星車在第一時(shí)間將成功展開的消息傳回地面。一切就緒后，祝融號火星車將自主駛離著陸器，抵達(dá)火星表面，開啟新的征程。

探測火星不僅是工程任務(wù)的突破，更是行星科學(xué)領(lǐng)域的突破。

除了常規(guī)的通訊、能量來源（太陽能帆板）、支撐結(jié)構(gòu)、動力系統(tǒng)等部分外，天問一號整體上攜帶了13種科學(xué)載荷，其中7個在火星上空的環(huán)繞器上，分別是中分辨率相機(jī)、高分辨率相機(jī)、次表層探測雷達(dá)、火星礦物光譜探測儀、火星磁強(qiáng)計(jì)、火星離子與中性粒子分析儀、火星能量粒子分析儀。6臺分布在火星車上，分別是多光譜相機(jī)、次表層探測雷達(dá)、火星表面成分探測儀、火星表面磁場探測儀、火星氣象測量儀、地形相機(jī)。

它們共有五大使命，主要涉及火星空間環(huán)境、地表形貌特征、土壤表層結(jié)構(gòu)等研究，將給我國帶來探測火星的一手資料。其中，與氣象有關(guān)的研究項(xiàng)目將收集有關(guān)溫度、氣壓、風(fēng)速和風(fēng)向的大氣數(shù)據(jù)，并研究火星的磁場和重力場，這些也將解答大家的疑惑——火星究竟是什么樣的氣候。

“天問一號成功著陸火星，成為我國星際探測征程上具有里程碑意義的重要一步?！蔽覈状位鹦翘綔y任務(wù)工程總設(shè)計(jì)師張榮橋表示，經(jīng)過六年的科研攻關(guān)，發(fā)射場百余天的堅(jiān)守，以及295天的飛行控制，天問一號實(shí)現(xiàn)了一次教科書式的精準(zhǔn)著陸，展示了我國深空探測技術(shù)的先進(jìn)能力，體現(xiàn)了我們集中力量辦大事的制度優(yōu)勢。

后續(xù)，除了火星車要在火星表面進(jìn)行巡視探測外，天問一號環(huán)繞器也將繼續(xù)工作。天問一號探測器副總指揮張玉花告訴記者，環(huán)繞器將在完成著陸過程的中繼通信任務(wù)后，在周期為兩個火星日的停泊軌道上運(yùn)行一圈，之后在近火點(diǎn)實(shí)施變軌機(jī)動，將軌道變?yōu)橹芷跒槿种粋€火星日的中繼軌道，這樣一個火星日內(nèi)，環(huán)繞器可為火星車提供一次近火點(diǎn)中繼通信和一次遠(yuǎn)火點(diǎn)中繼通信，為后續(xù)的巡視探測任務(wù)提供信息傳輸服務(wù)。

火神“祝融”荒野求生

火星的環(huán)境是出了名的惡劣，要想完成使命，火星車首先得存活下來。這就需要祝融號足夠強(qiáng)大。

中國曾數(shù)次造訪月球，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。但月球與火星最大的不同，便在于月表近乎真空，而火星有大氣層，這大大增加了探測火星的難度。

如果只是看圖片，火星的地貌似乎與地球上的沙漠戈壁無異。事實(shí)上，火星上的風(fēng)速可達(dá)每秒180米，這幾乎是地球上特大臺風(fēng)風(fēng)速的三倍還多?？耧L(fēng)會掀起大量的沙塵、石塊，形成特大沙暴，讓祝融號的眼睛蒙塵、翅膀不再靈活。

面對這樣的情況，設(shè)計(jì)師們使用了一種新材料，這種材料不易沾上灰塵，即使沾上，也可以通過振動將其抖落?；鹦潜砻孢€密布著石塊等障礙物，這就使得火星車的行駛需要更加“小心翼翼”，以免被障礙物卡住造成操作的遲滯。

那么如何讓火星車的每一步都走得更加穩(wěn)妥呢？在北京的實(shí)驗(yàn)室中，有一臺一模一樣的火星車。當(dāng)在火星上遇到復(fù)雜的路況時(shí)，地球上的火星車將對火星路況進(jìn)行模擬行駛，確認(rèn)無誤后才會發(fā)出指令。

按照計(jì)劃，90個火星日后，火星車將結(jié)束巡視探測工作，環(huán)繞器也將進(jìn)行軌道調(diào)整，從而開展環(huán)繞科學(xué)探測。

在航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計(jì)部天問一號探測器副總設(shè)計(jì)師賈陽的案頭，擺放著一枚精美無比的藍(lán)色蝴蝶標(biāo)本。據(jù)賈陽透露，火星車的設(shè)計(jì)靈感，正是來自這枚蝴蝶——無線電成了它的復(fù)眼，天線成了它的觸須，而火星車的車標(biāo)，設(shè)計(jì)靈感也是來自800年前的印章文物?？茖W(xué)和詩意，在這一刻交融、升華。

全球矚目的祝融號這只“火星蝴蝶”，后續(xù)又會給人們帶來什么意想不到的發(fā)現(xiàn)和驚喜呢？請大家一起拭目以待吧！

（新華社記者胡喆、陳席元、徐鵬航）

中國航天 披荊斬棘

昨日，天問一號探測器成功著陸，在火星上首次留下中國人的印跡，邁出了我國星際探測征程的重要一步。從1956年，國防部第五研究院掛牌成立，中國航天事業(yè)正式創(chuàng)建，到1970年4月24日，我國第一顆人造衛(wèi)星東方紅一號“一鳴驚人”；從“神舟”載人創(chuàng)下多個中國首次，到嫦娥四號達(dá)成人類首次在月背軟著陸；從“天和”核心艙搭建起中國“太空豪宅”的第一間房，到“天問一號”首次在火星印下“中國印”，六十余年中國航天人披荊斬棘，實(shí)現(xiàn)了零到一，從追趕到趕超的跨越式發(fā)展。

“冥昭瞢暗，誰能極之？”2300多年前，屈原在《天問》中向人類和宇宙發(fā)出深沉叩問。我們的征途是星辰大海，前行的腳步永不停歇。腳踏實(shí)地、自立自強(qiáng)，勇攀創(chuàng)新高峰，不斷為人類作出新貢獻(xiàn)——這，就是新時(shí)代中國人最堅(jiān)實(shí)有力的回答。

中國航天發(fā)展歷程

嫦娥探月

“嫦娥一號”衛(wèi)星于2007年10月24日成功發(fā)射，11月7日進(jìn)入環(huán)月軌道，成為我國第一顆月球衛(wèi)星。11月26日，我國向國內(nèi)外發(fā)布了利用CCD相機(jī)下傳數(shù)據(jù)成功反演出的月面二維圖像和三維立體圖像，我國首次月球探測工程取得圓滿成功。

2010年10月1日，長征三號丙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心將嫦娥二號衛(wèi)星準(zhǔn)確送入地月轉(zhuǎn)移軌道，11月8日，嫦娥二號衛(wèi)星拍攝的分辨率達(dá)到米級的月面虹灣局部影像圖精彩亮相。

2012年12月13日，嫦娥二號衛(wèi)星繼完成月球探測任務(wù)、飛抵距地球150萬公里遠(yuǎn)的日地拉格朗日L2點(diǎn)后，又成功飛抵距地球約700萬公里的深空，對圖塔蒂斯小行星進(jìn)行飛越探測。2013年1月5日23時(shí)46分，嫦娥二號衛(wèi)星深空探測成功突破1000萬公里。2014年2月14日，嫦娥二號衛(wèi)星深空探測成功突破7000萬公里。

2013年12月2日，嫦娥三號探測器發(fā)射升空。14日，在月球虹灣實(shí)現(xiàn)軟著陸；15日，成功進(jìn)行著陸器與巡視器互拍成像，之后順利開展月面就位探測和巡視勘察。這是我國航天器首次實(shí)現(xiàn)地外天體軟著陸，實(shí)現(xiàn)了探月工程從“繞”到“落”的跨越。2014年1月12日8時(shí)21分，嫦娥三號著陸器接受光照自主喚醒。此前，“玉兔”號月球車11日5時(shí)許也自主喚醒。

2018年12月8日，嫦娥四號探測器成功發(fā)射，2019年1月3日，實(shí)現(xiàn)世界首次月球背面軟著陸，并開展就位探測與巡視探測。

2020年12月17日凌晨，嫦娥五號成功從月球采樣返回，圓滿完成了探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略規(guī)劃。

神舟飛渡

1992年，我國載人航天工程正式立項(xiàng)研制。1999年11月20日，中國第一艘無人試驗(yàn)飛船“神舟”一號飛船在酒泉起飛，21小時(shí)后在內(nèi)蒙古中部回收場成功著陸，圓滿完成“處女之行”。

2003年10月15日9時(shí)整，我國自行研制的“神舟”五號載人飛船在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。這是中國首次進(jìn)行載人航天飛行。

2005年10月12日9時(shí)整，“神舟”六號飛船順利升空，實(shí)現(xiàn)了第一次進(jìn)行多人多天太空飛行試驗(yàn)，第一次進(jìn)行了真正有人參與的空間科學(xué)試驗(yàn)。

2008年9月25日，“神舟”七號飛船升空，順利將三名航天員送入太空。9月27日，航天員進(jìn)行出艙活動，邁出了中國人在太空活動的第一步。

2011年9月29日，天宮一號目標(biāo)飛行器成功被送入太空。同年11月1日，神舟八號飛船順利發(fā)射升空?！吧癜恕迸c“天宮一號”目標(biāo)飛行器進(jìn)行了空間交會對接。

2012年6月16日～29日，神舟九號成功發(fā)射，圓滿完成與天宮一號目標(biāo)飛行器自動和手控交會對接任務(wù)并順利返回。中國成為世界上第三個獨(dú)立自主全面掌握交會對接技術(shù)的國家。

2013年6月11日~26日，神舟十號發(fā)射升空，在軌飛行15天，與天宮一號進(jìn)行了三次交會、兩次對接和一次繞飛，這是我國載人天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)的首次應(yīng)用性飛行。

今年4月29日11時(shí)23分，搭載空間站天和核心艙的長征五號B遙二運(yùn)載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火升空。此次發(fā)射任務(wù)成功，標(biāo)志著中國空間站在軌組裝建造全面展開。按照空間站建造任務(wù)規(guī)劃，今明兩年我國將接續(xù)實(shí)施11次飛行任務(wù)，于2022年完成空間站在軌建造，實(shí)現(xiàn)中國載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略“第三步”的任務(wù)目標(biāo)。

長征破空

2020年7月23日，長征五號火箭成功將天問一號送入地火轉(zhuǎn)移軌道。295天時(shí)間里，長五系列火箭攜天問一號沖天奔火，助嫦娥五號九天攬?jiān)?，送天和核心艙太空建站?/p>

從1970年4月24日，長征一號運(yùn)載火箭成功將我國第一顆人造衛(wèi)星——東方紅一號準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道算起，長征系列運(yùn)載火箭已執(zhí)行300余次發(fā)射任務(wù)，可靠性、安全性和入軌精度達(dá)到世界領(lǐng)先水平。近年來，新一代運(yùn)載火箭長征五號、長征六號、長征七號、長征十一號成功首飛，大幅提升了我國進(jìn)入空間的能力。其中，長征五號運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到25000千克，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力達(dá)到14000千克。

本版文字綜合自新華社、中國航天科技集團(tuán)官網(wǎng)

制圖：黃思勤