天问一号

在太阳系中，火星与地球的环境最相似，是深空探测的重点。世界各国至今已开展了40多次火星探测任务。现在，中国也加入了这个行列。2020年7月23日12时41分，中国在海南文昌航天发射场发射了天问一号火星探测器，正式开启了中国行星探测计划的漫漫征途。我有幸亲眼目睹了火箭升空的那一刻，在疫情阴霾的笼罩下，这次成功来之不易。

“天问”是2 300年前我国浪漫主义诗人屈原写的一首长诗的题目，表达了中国人对天地万物和人类社会等自然现象的好奇，展现了中华民族不畏艰难、追求真理的决心和意志。“揽星九天”是我国首次火星探测任务的标识，也是中国行星探测计划的整体标识。标识展现了八大行星环绕太阳运行的轨道，意味着中国不仅将探测火星，还将探测太阳系的其他行星及其卫星和小天体。天问一号是中国首次火星探测任务的名称。

图1　“天问”系列中国行星探测工程标识

中国火星探测工程是在探月工程六战六捷的基础上实施的，天问一号继承了我国月球探测时使用的一些成熟技术。比如，天问一号在最后阶段登陆火星时，采用了嫦娥三号火箭反推及4条着陆腿的方式。但月球探测和火星探测也有很大的不同。比如，月球上没有大气，登陆月球只靠发动机反推就可以实现减速，但火星就不同了。登陆火星需要穿越大气层，经历“黑色7分钟”。首先，利用大气提供的阻力，摩擦减速，就像流星划过夜空；其次，打开降落伞，进一步利用大气阻力减速；最后，发动机短暂工作，通过反推进行减速。多种减速方式综合使用，才能成功登陆火星。

在茫茫宇宙中飞行的火星探测器根据地球、太阳、恒星的相对位置变化实现导航，确定自己所在的位置，精准地瞄准火星。登陆火星表面后，火星车在上下坡时，会通过观察太阳的方位，感应重力的方向，以计算自己的姿态，评估安全性。火星车还可以通过观察火星表面的山峰和石块等显著标志，确定行驶路线。