向火星出发！天问一号搭乘长征五号上天，开启一段4亿公里的航程
新华社消息 ， 2020年7月23日12时41分 ， 我国首次火星探测任务''天问一号''探测器经由长征五号遥四运载火箭运载 ， 在中国海南岛东北海岸的文昌航天发射场成功升空 。 在2000多秒的飞行后 ， 探测器成功进入预定轨道 ， 我国行星探测的第一步就此展开 。
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在两千多年前 ， 太空就已经成为中国人思考的问题之一 。 对宇宙千百年的探索欲望 ， 是中国人融入血液里的浪漫主义 ， 是对继承了千年问天梦想的追寻 。
''冥昭瞢闇 ， 谁能极之？''（《天问》屈原）如此明暗不分、混沌一片的宇宙 ， 谁能探究根本原因呢？面对两千年前古人的发问 ， 如今勤奋智慧的中国人 ， 给出了这个问题的答案 。
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（天问一号成功发射）
据悉 ， 本次火星探测 ， 天问一号将历时七个月 ， 航程4亿公里 ， 到达火星附近 ， 并最终登陆火星 。 这是中国以及人类历史上深空探索伟大的一步 。
此次''天问一号''火星探测器的目标是一次实现''绕''、''落''、''巡''三个工程技术难点 ， 获取火星探测的数据 ， 推进我国的深空探测工程体系发展 。 本次火星探测任务发言人、国家航天局探月与航天工程中心副主任刘彤杰表示：此次火星探测任务的科学目标 ， 主要是实现对火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等的研究 。
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对于我国首次火星探测 ， 本次的''天问一号''背后有很多值得去讨论的地方 。
·本次''天问一号''发射 ， 要做到世界首次：一步实现''绕''、''落''、''巡''
''绕''就是绕火星轨道运行；''落''就是降落在火星上；''巡''就是用火星车在火星上巡逻、探测 。
可能很多人在这里会觉得 ， 实现这三个也不是很难 。 毕竟在探月工程时 ， 我们就提出来''绕''、''落''、''回''的工程目标 。 按照探月工程的计划进度 ， 也是在今年的十月底 ， ''嫦娥五号''探测器将被发射 ， 实现''绕''、''落''、''回'' 。 嫦娥五号将通过铲取、钻取的方式获得月球样本 ， 并带回地球 。 探月工程都将实现''回''了 ， 感觉探索火星一次实现''绕''、''落''、''巡''技术难度不是很大 。
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（嫦娥四号）
但实际上 ， 目前只有美国、俄罗斯、欧盟、印度实现了不同难度的火星探索任务 。 其中俄罗斯至今还没有达成''用火星车在火星上巡逻''这一目标 。 前苏联（含俄罗斯）发射了十余颗火星探测器 ， 基本成功的只有几颗 ， 成功率不足18% ， 最成功的一次 ， 是1971年的''火星3号''实现了着陆 ， 但是着陆器在火星地表遭遇沙尘暴 ， 就失去了联系 。
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（印度的火星探测器）
印度是赶在了2013年地球离火星较近的一次窗口期 ， 以低成本实现了探索火星的目标（实际上装了很少的探测器 ， 测试的结果意义也没有很大 ， 是为了探测而探测 。 但印度确实是实现了探测火星的任务 ， 这一点不可否认） 。 而目前世界上领跑火星探测技术的是美国 ， 但美国也只有70%的成功率 。 所以此次火星探测活动 ， 如果中国真的一次实现了''绕''、''落''、''巡'' ， 就标志着我国的火星探测技术或深空探测技术位居世界前列了 。
·那么为什么探月工程具有很高的成功率 ， 甚至可以实现''绕''、''落''、''回'' ， 而探索火星技术难度就这么大了呢？
首先 ， 从距离上来说 ， 地火距离是地月距离的几百倍 ， 那么探测器想要飞向火星 ， 就要求运载火箭具备更大的推力 。 同时期间的飞行时间也会更长 ， 可能会遇到更多的突发情况 ， 例如太阳风、其他天体引力的干扰 。
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（火星地表概念图）
很多人观看火箭发射 ， 都是在成功升空后就欢呼雀跃 ， 认为就让探测器在宇宙中飞着就行了 。 但实际上 ， 在整个探测器飞向火星的过程中 ， 科研人员都要反复进行控制和调试 ， 因为太空中出现任何的情况 ， 都可能使探测器到达不了火星 。 相比于几天就能到达的月球 ， 要到达火星 ， 天问一号在路上得花掉七个月 ， 期间对探测器的所有操作都是精密操作 。
对于探测器这段距离很长 ， 对于信号传输这段时间也很长 。 在地火距离达到最大时 ， 通讯信号光速传输需要22分钟 。 这就要求探测器能够在大多数情况下 ， 独立解决问题 。
从这里 ， 我们就可以大致看出 ， 仅仅想要到达火星就是多么难的一件事了 。 更别提还要进入引力微弱的火星轨道、进行''轨道刹车'' ， 分离轨道探测器 ， 火星车降落、登陆到火星上 ， 还要让火星车进行自主探测 。
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（天问一号火星车）
可以说 ， 天问一号探测器在本次任务中的每一小步 ， 都是中国深空探测技术发展的一大步 。
·本次天问一号成功进入预定轨道的成功秘诀——长征五号运载火箭
想要把总重5吨的天问一号送到预定轨道 ， 我们需要比发射嫦娥四号的长征三号乙火箭更大更强的运载火箭 。
长征五号系列运载火箭 ， 别名''胖五'' 。 箭体长度56.97米 ， 起飞质量859-879吨 ， 起飞推力可达10524千牛 。 箭体结构分芯级和助推器两部分 ， 由多个功能各异的部件和组件构成 ， 包括有效载荷整流罩、有效载荷支架、仪器舱、级间段、液氧箱、液氢箱、煤油箱、箱间段、后过渡段、斜头锥、尾段和尾翼等 。
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运载能力方面 ， 发射至地月转移轨道 ， 荷载8.2吨 ， 太阳同步轨道15吨 ， 中地球转移轨道13吨 ， 地火转移轨道（本次天问一号）5吨 。
至此 ， 在''胖五''的保障下 ， 天问一号可以赶上2020年7月这次火星发射窗口 ， 并顺利进入地火转移轨道 ， 进行接下来的探测任务 。
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（长征五号运载火箭）
【向火星出发！天问一号搭乘长征五号上天，开启一段4亿公里的航程】''天问一号''火星探测器以著名诗人屈原的《天问》命名 ， 开启了中国行星探测的历史 。 本次的探测任务 ， 是中国人对宇宙的一次发问 。 天问一号承载着中国人自古以来的勇气、执着和想象 ， 踏上4亿公里的旅程 ， 去探索天地分离、阴阳变化、宇宙浩渺、穷极无限的奥秘 。
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