天问一号|塔架已经打开，长五蓄势待发！天问一号奔向火星，要走哪几步？
低调 ， 异乎寻常的低调！
一觉醒来
文昌已经开始交通管制
发射基地所在的龙楼镇
到处是南腔北调的游客
远远比过年要热闹得多
海滩上的同行传来消息
一大早就已架起一排长枪短炮
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可是 ， 仍然没有官宣的发射消息！
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遥望海边的发射塔架
下层回转平台已经打开
长征五号遥四火箭助推器再次展露真容
这个时候火箭已不是腹中空空
煤油、液氢、液氧
占据了其870吨体重的近90%
发射 ， 已经近在眼前！
发射窗口预计将于中午12点半后打开
这将是长征五号家族的第五次发射
也是第一次执行应用性发射
同时也是文昌基地第一次在中午时分进行发射
此前七次发射都是在傍晚到晚间进行
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无论是远道而来
还是在心中牵挂
人们期待的“胖五”一飞冲天的壮观一幕
【天问一号|塔架已经打开，长五蓄势待发！天问一号奔向火星，要走哪几步？】只是“天问一号”出远门前
迈过自家的门槛而已
奔向火星 ， 分为哪几步？
接下来我们就来先剧透一下
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一、发射段
从以往发射的情况来看 ， 长征五号预计火箭升空后约17秒 ， 开始程序转弯；约170秒 ， 助推器分离；约280秒 ， 火箭已飞出大气层 ， 头部保护“天问一号”的整流罩结束了自己的使命 ， 与火箭分离；约460秒后 ， 一级火箭推进剂耗尽 ， 二级火箭点火 ， 一二级分离 。
“天问一号”发射过程中 ， 二级发动机会关闭一段时间 ， 火箭进入滑行阶段 ， 然后二次点火 。 接下来 ， 箭器分离 ， “胖五”圆满完成使命 。 “天问一号”太阳帆板和各类天线随即展开 ， 从太阳获取能量 ， 和地面建立数据链路 。 这个时候 ， 指控大厅里就会打出发射成功的大红屏啦！
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二、地火转移段
“天问一号”从围绕太阳的“三环” ， 飞往“四环” ， 所循的是耗能最低的霍曼轨道 。 地火转移 ， 历时约7个月 ， 飞行超过1亿公里 。 这个过程中 ， 环绕器好比航船 ， 而着陆巡视器如同“休眠”的乘客 。
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地火转移过程中 ， 绝大多数时候“天问一号”处于无动力飞行 ， 但环绕器上的发动机还是会短暂启动 ， 进行4-5次中途修正和一次深空机动来修正飞行路径 。 否则 ， 发射和入轨阶段不可避免的细微误差 ， 经过长时间的飞行将被急剧放大 ， 失之不及毫厘 ， 谬误远超千里 。
三、火星捕获段
发射大约200天后 ， “天问一号”终于接近了火星 。 此时 ， 距离地球约1.93亿公里 ， 通讯时延约11分钟 ， 信息一来一回就要22分钟 。 只能通过自主管理制动点火进入火星捕获轨道 。
实施捕获时 ， “天问一号”距离火星最近仅400公里,相对速度为4-5公里/秒 ， 就像两辆高速行驶的汽车 ， 只有前进方向一致、相对速度为0时 ， 才能并驾齐驱 ， 因此 ， 环绕器在接近火星后 ， 必须把握住唯一的机会 ， 利用自身携带的推进剂点火减速 ， 最终实现对火星的捕获 。
这一脚“刹车”风险非常高：踩早了 ， 速度降得过低就会坠入大气层撞击火星；踩晚了 ， 就不能被火星引力捕获 ， 从而飞离火星 。 只有恰到好处 ， 减速的时机和时长都分秒不差 ， “天问一号”才能成为火星的卫星 。
四、离轨着陆段
“天问一号”被火星捕获后 ， 将进入停泊轨道 ， 但并非停下来 ， 而是绕着火星飞行 。 在此期间 ， 将对火星车预定着陆区域进行探测 ， 详尽掌握相关的地形地貌 ， 为确定着陆地点提供决策参考 。
确认着陆条件满足要求后 ， 将择机降轨释放着陆器 。 着陆器分离后 ， 环绕器再抬轨回到中继通信段 。 这一系列动作同样讲究分毫不差 ， 分离角度稍有差池 ， 着陆器就有可能撞向火星 ， 出师未捷身先死 。 而环绕器先降轨再升轨的复杂动作 ， 如同火星“芭蕾” ， 有一点偏差 ， 后续任务也将受到影响 。
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五、中继通信段
告别着陆器后 ， 环绕器将进入中继轨道 ， 成为一颗环绕火星飞行的中继卫星 ， 为地球与火星车提供为期3个月的中继通信服务 ， 为它们搭建起沟通的桥梁 。
六、科学探测段
中继任务结束后 ， 环绕器将再次进行降轨进入科学探测轨道 ， 并利用7种有效载荷 ， 对火星轨道空间、火星表面开展科学探测 ， 获取火星表面图像、地质构造和地形地貌、表层结构、矿物组成和分布、空间磁场环境、近火星空间环境粒子特征及其变化规律 。
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其中中分辨率相机可对火星全球开展地形地貌普查 ， 其在距离火星表面400公里高度时最高分辨率为100米；高分辨率相机可对火星重点地区开展局部高分辨率地形地貌详查 ， 其在距离火星表面400公里高度时分辨率最高可达0.5米 。
科学探测任务的时间是一个火星年 ， 即地球上的687天 。
着陆器视角
以上六个阶段的划分 ， 是基于环绕器视角 。 而当着陆器与环绕器分离后 ， 便又开启了一段惊心动魄的支线剧情 。 “落”和“巡”两大任务都落在着陆器身上 。
与环绕器分离后 ， 着陆器将迎来决定命运的“恐怖七分钟” 。 之所以有“恐怖”之称 ， 是因为这一过程的失败率非常高 ， 历史上“折戟沉沙”的探测器比比皆是 。
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着陆器将如飞火流星般闯入火星稀薄的大气层 ， 从4.8公里/秒的初始速度降到0 ， 要经历四个减速过程：第一个是气动减速段 ， 把降到约460米/秒 ， 用时290秒左右；然后 ， 打开降落伞 ， 用约90秒的时间 ， 将速度降到95米/秒；随后就进入到动力减速段 ， 底部反推发动机点火工作 ， 将速度减小到3.6米/秒 ， 时间是80秒左右 ， 着陆器将在约100米高度悬停 ， 对火星表面进行观察 ， 选定着陆点；拿定主意后 ， 着陆器继续缓缓下降 ， 最终四条腿触及火星表面 ， 缓冲实现软着陆 。
接下来 ， 下方的进入舱释放导轨 ， 上面的火星车沿导轨驶下 ， 在火星表面印下第一道车辙 。 而它所见到的一切 ， 都将通过环绕器的信号接力 ， 传回地面 。
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话匣君了解到 ， 三个月并非是火星车寿命的终点 。 环绕器在科学探测阶段依然可以为火星车提供中继服务 ， 只不过效率较中继通信段会低不少 。
美国“机遇”号火星车的设计寿命同样是三个月 ， 但最终它在火星上坚持了15年之久 。 “天问一号”的火星车是否也能带来惊喜呢？
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饭要一口一口吃
路要一步一步走
对于“天问一号”来说
每一步都是新的
每一天都是纪录
希望我们的剧透
每一步都最终成为现实
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今天中午12点
让我们相约FM93.4上海新闻广播
《火星 ， 我们来啦！》特别直播
带您直击海南文昌发射现场
-本文完-
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