火星|飞抵火星就需要200天，“天问一号”完成使命要闯过哪些关口？
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这一刻必将被历史铭记 。
2020年7月23日12时41分 ， 我国首次自主火星探测任务探测器“天问一号”搭乘长征五号遥四运载火箭 ， 于海南文昌航天发射场发射升空 。 根据计划 ， 天问一号任务飞行过程将包括发射、地火转移、火星捕获、火星停泊、离轨着陆和科学探测等六个阶段 。 届时 ， 将一次实现火星环绕、着陆和巡视探测 ， 迈出我国行星探测第一步 。
【火星|飞抵火星就需要200天，“天问一号”完成使命要闯过哪些关口？】天问一号探测器由着陆巡视器（着陆器和火星车）和环绕器组成 。 器箭分离后 ， 探测器太阳翼和定向天线相继展开 ， 飞行约7个月抵达火星 。 探测器进入环火轨道并经过制动后 ， 通过2至3个月的环绕飞行后首选进入窗口 ， 环绕器与着陆巡视器分离 ， 着陆巡视器降落火星表面 。
首次火星探测任务探测器系统副总指挥兼环绕器总指挥张玉花介绍 ， 根据任务分工 ， 上海航天技术研究院承担了环绕器的总体设计与研制 。 环绕器具备三大功能：飞行器、通信器和探测器 。 约七个月的飞行过程中 ， 环绕器首先作为飞行器 ， 将着陆巡视器送至火星着陆轨道；待成功释放着陆巡视器后 ， 环绕器作为通信器 ， 为着陆器建立与地球之间中继通信链路；通信工作结束后 ， 环绕器作为科学探测器对火星进行遥感探测 。
整个飞行过程中 ， 作为“司机”“通信兵”“研究员”的环绕器要经过哪些阶段 ， 将经受怎样的考验？
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第一关 ， 地火转移 。 虽是一趟中途不设站点的旅程 ， 但为了顺利飞向火星 ， 环绕器还是要经过中途修正和深空机动修正飞行路径 。 在空间环境复杂的中长期飞行7个月 ， 约4亿公里 ， 还要完成一系列高难度动动作 ， 任何一个环节出问题 ， 都将前功尽弃 。
第二关 ， 火星捕获 。 此时距地球1.93亿公里 ， 单向通讯时延约11分钟 ， 一切要靠环绕器自主完成 。 最关键的是踩一脚“刹车” ， 这一脚刹车要把火候掌握到极致 ， 早了 ， 速度降得过低就会坠入大气层撞击火星；晚了 ， 就不能被火星引力捕获 ， 擦肩而过 。 可以说 ， 这脚刹车决定着整个后续任务的成败 。 第三关 ， 离轨着陆 。 成功被火星捕获后 ， 探测器进入停泊轨道进行最后的着陆准备 ， 选择最佳时间点降轨 ， 环绕器与着陆巡视器分离 。
值得关注的是 ， 环绕器在闯过这道关口后 ， 整个任务将迎来最核心的看点——着陆巡视器要安全降落至火星 。
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首先着陆巡视器的速度要从4.8公里/秒减速至着陆时的0 ， 时间约8分钟 ， 期间将通过气动减速、开伞降速、动力减速、停悬避障四个步骤完成 。 随后 ， 火星车将从着陆器上缓缓驶出 ， 停留三个月 ， 开展巡视探测、火星地貌特征研究等任务 。
第四关 ， 中继通信 。 着陆巡视器着陆火星 ， 环绕器作为“司机”的使命已经完成 ， 但她将继续担任“通信兵”的角色 ， 择机降轨至中继轨道 ， 为地球和火星车搭建地火通信桥梁 ， 为火星车提供三月的中继通信服务 。
第五关 ， 科学探测 。 三个月的中继通信使命完成后 ， 环绕器将再次降轨进入科学探测轨道转换为“研究员”角色 。 利用携带的7种有效载荷 ， 对火星轨道空间、火星表面计划开展一个火星年的科学探测 ， 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等信息 。
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