大家好，这里是探寻原野，7月23号长征五号运载火箭，搭载着天问1号火星探测器，在我国海南文昌卫星发射基地成功发射，预计在7个月后抵达火星。

地球与火星之间的最近距离约为5500万公里，最远距离则超过4亿公里。面对这么远的距离将探测器送往火星，这究竟要具备什么条件，要经历哪些阶段呢?这一期让我们一起来探讨一下吧!

第一步：选择合适的发射时机。在往火星发射探测器时，我们通常会选择路程最短、消耗燃料最少、所用时间最短的路线进行发射，以此来降低成本和提高发射的成功率。当火箭探测器升空后，首先进入的是近地飞行轨道，然后经过7个多月的漫长飞行，在接近火星时，探测器通过自身减速，被火星捕获，从而进入火星绕行轨道。根据这个相遇的节点，我们可以反推出，发射时地球与火星之间的最佳相对位置，这个位置的时间段，就是所谓的火星探测窗口期，这个时间段不是我们人为规定的，而是根据地球与火星有规律的运行计算出来的，它客观存在，大约每隔26个月出现一次，在窗口期内往往会出现火星探测器的发射高峰期。

第二步：进入地火转移轨道。负责这次将天问1号火星探测器送上太空的是长征五号运载火箭，它中间箭体的直径达5米，4个助推器的直径达3米，整体高57米，大约20层楼高，总重达870吨，起飞时推力高达1000吨。位于火箭最前端的是整流罩，里面装有这次火星探测任务的主要设备，分别为环绕器、着陆器和巡视器，它们重约5吨。火箭点火升空后，火箭的实时测控任务也随之展开。这次的测控任务动用了海基测量船、陆基深空测控站和天基卫星测控系统的三位一体结合的测控力量，它们协同工作，实时采集火箭的距离、方位、姿态、速度等信息，然后将采集到信息源源不断地传回地面飞行控制中心。控制中心的工作人员根据传回来的信息进行分析，根据火箭的实时情况，又针对性地对火箭发出飞行修正和深空机动等指令。在探测器飞往火星的过程中，就是通过这样的协同工作，来确保探测器安全地飞行。

第三步：被火星捕获。经过7个多月的飞行后，探测器抵近了火星，此时它的任务就是通过上面的发动机点火制动，来改变自身的飞行速度，以便被火星的引力所捕获，从而进入环火星轨道，成为火星的一颗卫星。这个环节是整个火星探测任务的关键，也是难点之一，技术风险极高。当探测器的速度低了，它便直接坠毁在火星上;速度高了，它便不会被火星的引力捕获，从而直接飞向太空，探测任务也同时宣告失败。这个制动过程时间极短，通常不到一分半钟。而这时地球与火星之间的距离将近两亿公里，它们一个单程的通讯时间就要10多分钟，由于通讯时间的延迟，此时的地面控制中心根本无法对它作出动作控制指令，所以只能靠探测器自身来作出调控，这个阶段探测器通过自身携带的光学导航敏感器，对火星极其卫星等物体进行拍照，对距离、位置等信息进行采集，然后通过自身处理，来作出相应的动作，以这种方式来实现自主导航，从而完成它的任务。可以想象这种难度有多高。

第四步：离轨着陆。当进入火星卫星轨道后，着陆器带着巡视器与环绕器分离，向火星地表降落，而环绕器则继续环绕着火星卫星轨道飞行，一方面担任着中继通讯卫星的角色，另一方面在轨道上展开科学探测。当着陆器与巡视器安全到达地面时，巡视器便从着陆器上走向火星地表，最终开始它的科学探测任务。

关键词： 天问一号