【新浪科技综合】为了去火星，你知道天问一号有多努力吗？新浪科技综合2020-07-23 10:32:080阅
来源：果壳
即将在7月启程的中国火星探测任务 ， 在前不久的第五届中国航天日（2020年4月24日）上 ， 终于明确了任务名称——天问一号 。
这一天也是我国第一颗人造卫星“东方红一号”发射50周年纪念日 ， 格外有“传承”的使命感 。
迈向行星的“天问”系列
“天问”来自中国伟大诗人屈原的长诗《天问》 。 在这首诗里 ， 两千多年前的屈原同学化身好奇宝宝 ， 对天地万物发起了一连串“灵魂拷问” 。 尤其是“日月安属 ， 列星安陈”这样的求知渴望 ， 正对应着两千多年后的中国“走出”地球 ， 探索遥远行星世界的坚定决心 。
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图1/30“中国将行星探测任务命名为天问系列” | 央视新闻是的 ， 意思就是说…… “天问”系列并不仅仅是中国火星任务的名称 ， 而是中国接下来行星探测任务共有的名称 。
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图2/30“天问一号”标识 | 人民日报一个系列包含多个行星探测任务 ， 这种命名方式早有先例 。
NASA的先驱者号系列（Pioneer program） ， 用多发探测器在 1958-1978年间探索了月球、金星、木星、土星和空间环境 。
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图3/30先驱者号系列中的4种探测任务构型：（从左到右）先驱者A–E号、先驱者10/11号、先驱者金星1号（先驱者12号）和先驱者金星2号（先驱者13号） | NASA更有名的当属NASA的水手号系列（Mariner program） ， 用10次探测任务在1962-1973年短短11年时间里探测了火星、金星和水星 ， 完成了数个人类深空探测史上的“第一次” 。
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图4/30水手10号 | NASA再算上探访了外太阳系全部4颗行星的水手11和12号（也就是大名鼎鼎的旅行者1号和2号） ， 可以说是一个系列囊括了整个太阳系 。
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图5/30旅行者1号和2号 | NASA从这个角度来说 ， “天问”系列的目标是建立起我国自己的“行星舰队” ， 目标不可谓之不大 。
只不过 ， 想到20年后孩子们的考试题……
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图6/30为下一代感到头秃…三大任务：绕落巡
天问一号将是我国自主发射的第一颗火星任务（遗憾失败的萤火一号是借俄罗斯火箭发射的） ， 不同于之前“轻骑兵”模式的萤火一号 ， 天问一号将是绝对的重磅出击——利用1次发射完成“环绕”、“着陆”、“巡视”火星这3大任务 ， 也就是所谓的“绕落巡” 。
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图7/30央视新闻环绕通常通过环绕器（轨道器）来完成 ， 例如目前在轨的NASA火星勘测轨道飞行器（MRO） ， 就在一圈一圈环绕着火星的过程中展开各项探测 。 而中国的天问一号也会包含1个环绕器 ， 完成至少1年的环火星探测 。
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图8/30NASA MRO轨道器（左）和中国天问一号轨道器（右）示意图 | NASA、CNSA稍提一句 ， 其实着陆任务也可以根据需要先环绕飞行一段时间 ， 然后选择合适的时机着陆 ， 例如中国的嫦娥三号、四号着陆任务虽没有携带轨道器 ， 但着陆器带着月球车在着陆月球之前也环绕了月球数圈 。
着陆可以通过着陆器或者巡视器来完成 ， 两者的主要区别就是着陆器不能动 ， 而巡视器可以自由移动 。 我们熟悉的嫦娥三号着陆器+玉兔号月球车 ， 嫦娥四号+玉兔二号月球车 ， 就是着陆器+巡视器组合 。
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图9/302019年1月11日 ， 嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车两器互拍 。 来源：中国探月工程也就是说 ， 着陆器只可以完成着陆 ， 而巡视器则可以完成着陆+巡视两项任务 。
而本次天问一号则将通过一个着陆巡视组合体来完成着陆和巡视两项任务 。 着陆巡视组合体包含进入舱（着陆架）和火星车两部分 ， 进入舱负责着陆 ， 而火星车负责科学探测 。
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图10/30着陆巡视组合体的工作过程：着陆火星、分离火星车、火星车开展巡视探测 。 （啥？为啥喷火是蓝色的？不要在意这些细节）| CCTV为了完成这样高难度的目标 ， 我们已经做了许多准备 。
长征五号：终于等到你
想要一次把3个大家伙运上火星 ， 首先必须解决的难题就是运输工具——火箭 。 要知道 ， 相比于40万公里外的月球 ， 火星可遥远得多得多 。
火星和地球都是环绕太阳的行星 ， 这意味着 ， 两者的距离会不断变化：地球和火星位于太阳两侧时最远距离大约4亿公里 ， 而位于太阳同侧最近时也有5460万公里远 。
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