磁力星球。
7月23日12时41分，我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务“天问一号”探测器，火箭成功将探测器送入预定轨道，开启火星探测之旅，迈出了我国自主行星探测第一步。
作为我国首次火星探测任务，“天问一号”将通过一次发射任务，实现对火星的“环绕、着陆、巡视”三个目标，这是其他国家火星探测任务从未有过的。在业内看来，如果能一次性完成“绕、着、巡”三步走，这一跨越式方案将成为全球首次，将提升我国空间探测器的研制水平，推动我国在行星探测和基础科学研究方面全面发展，使我国跻身国际空间探测领域先进行列。
一次实现“绕、着、巡”
“天问一号”探测器由着陆巡视器（进入舱和火星车）和环绕器组成。发射成功只是开启了奔赴火星的漫漫征途的第一步，“天问一号”探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展着陆、巡视等任务，进行火星科学探测。
据专家介绍，地球与火星之间的距离不是一成不变，而是处于不断变化中，最近时有5500万公里，最远时在4亿公里以上。为了节省发射成本，一般在发射火星探测器时都选择地球与火星距离较近的时机。今年7月下旬至8月上旬是一个难得的时间窗口，这样的机会每隔26个月才有一次。
目标火星，“天问一号”探测器将创造我国航天器飞行距离的新纪录。飞行期间，“天问一号”探测器需进行深空机动和中途修正。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，其间在着陆区上空对着陆区开展探测。随后，着陆巡视器与环绕器分离。环绕器升轨返回到停泊轨道，为着陆过程提供中继通信。着陆巡视器进入火星大气，完成一系列动作着陆于火星表面。
着陆后，火星车与着陆平台解锁分离。火星车驶离着陆平台，开始巡视探测。着陆巡视器安全着陆后，环绕器进入中继轨道，为火星车提供中继通信，兼顾科学探测。火星车完成探测任务后，环绕器进入使命轨道，开展火星全球遥感探测，兼顾火星车扩展任务中继通信。
目前人类已对火星实施了40余次探测任务，其中成功了一半左右。“一次发射实现环绕、着陆、巡视三个目标，这是其他国家火星探测任务从没有过的，面临的挑战也是前所未有的。”中国航天科技集团有限公司所属中国空间技术研究院党委书记赵小津在接受媒体采访时表示，这次火星探测任务没有简单重复其他国家火星探测的老路，起点设置很高，体现了我国航天技术的发展水平以及航天工程技术人员的自信。
记者从中国航天科技集团获悉，我国当前正在开展关键技术研究，推动深空探测工程实施。预计2030年前后，我国行星探测的“问天之旅”将包括火星采样返回、小行星探测、木星系探测等。
设定五大科学目标
火星是离地球较近且环境最相似的星球，一直是人类走出地月系统开展深空探测的首选目标。
国家航天局相关负责人表示，以往的探测发现了存在水的证据，火星上是否存在孕育生命条件以及火星是地球过去还是地球未来，成为火星研究重大科学问题。研究火星对认识地球演变具有非常重要的比较意义。
首次火星探测任务设定了五大科学目标，包括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研究。
为此，火星探测器搭载了13个有效载荷。火星环绕器携带7台科学仪器，包括高、中分辨率相机、光谱仪、磁力计、表面雷达、离子和中性粒子探测仪等；火星车将携带6台仪器，包括探地雷达、光谱相机、小型气象站、磁场探测仪等。将对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等科学探测，建立起对火星全面而基础的认识。
我国火星探测作为开放性的科学探索平台，包括港澳地区高校在内的全国多地研究机构积极参与了研制过程，我国也与欧空局、法国、奥地利、阿根廷等国家和组织开展了多项合作。
此次发射的运载火箭的整流罩上还喷涂了与我国开展航天国际合作的国家和组织机构的标识。国家航天局局长张克俭表示，国家航天局已经与40多个国家签署了一百多份合作协议，也正在认真履行、执行和推动这些合作协议。“国家航天局愿意与爱好和平、愿意发展航天事业的国家开展合作，实现共赢。 ”
长征五号飞出我国火箭最快速度
将“天问一号”探测器成功送入预定轨道的是长征五号遥四运载火箭，此次发射也创造了长征五号运载火箭的多项纪录。
“天问一号”探测器重量接近5吨，是目前我国发射的重量最重的深空探测器。在世界范围看，达到这一重量的火星探测器也是屈指可数。根据发射任务要求，长征五号遥四火箭将托举“天问一号”探测器加速到超过11.2千米/秒的速度之后完成分离，这是完全摆脱地球引力的第二宇宙速度。
“发射‘天问一号’探测器，是长征五号火箭第一次达到并超过第二宇宙速度，飞出了我国运载火箭的最快速度。”长征五号火箭总设计师李东说。
值得一提的是，此前长征五号遥三火箭和长征五号B遥一火箭连续发射成功，标志着长征五号火箭关键技术瓶颈已经完全攻克，火箭各系统的正确性、协调性得到了充分验证，火箭可靠性水平进一步提升。“此次执行应用性发射任务，意味着长征五号火箭正式开始‘服役’。”长征五号火箭总指挥王珏说。
“中国航天的长征永远在路上。在参与各项重大航天工程建设的同时，长征五号火箭也为重型运载火箭研制提供了技术积累，为运载火箭的跨越式发展奠定了坚实基础，将更加有力支撑我国从航天大国向航天强国迈进。”中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院院长王小军说。
作者：□记者 郭倩 北京报道
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