秘密 天问一号为何在停泊轨道待了近3个月才着陆？背后的秘密是……
5月15日，天问一号成功着陆火星。在此之前，天问一号在今年的2月24日就进入了火星停泊轨道。
也许有人会问，为何天问一号为何不像美国毅力号火星车那样，在今年2月19飞抵火星附近后直接一脚刹车，马上完成着陆行动，而是等待近3个月？
的确，我国“天问一号”采取先环绕再着陆的方式，主要原因是我国首次发射探测器去火星，对火星表面环境及地形不是很了解。很早之前，我们就确定，这次任务的着陆目的地为火星的乌托邦平原，科学家认为这个地方有很高的科学价值，很大可能取得意想不到的科学成果。
然而，要想在遥远的火星精准着陆，就需要停泊轨道上的天问一号一遍又一遍地确认地形和着陆点，更要避开恶劣的火星天气。由于火星表面天气恶劣，每年都会形成几场大的沙尘暴。沙尘暴可能会改变着陆巡视器下降过程的动力学参数，影响着陆过程的安全性，同时，沙尘粒子可能会附着在探测器的表面，甚至钻入探测器内部，造成各类仪器设备故障。
由此，3个月的停泊也就不足为怪了。
过去的近3个月中，环绕器通过高分辨率相机、中分辨率相机、光谱仪等载荷的探测数据，生成火表遥感图像，随后以遥感图像为基础，对火星表面的地形地貌，如坡度、凹坑、石块等进行辨识分析，并绘制得到火星表面高程图。地面科研人员利用这些坡度、高程、石块丰度等火表关键特性参数开展了三维高精度建模，并进行着陆仿真验证，确保了预选着陆点的地貌条件充分适合探测器的软着陆及后续火星车的巡视探测任务。
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环绕器在停泊轨道对火星地貌及气象进行监测
同时，这三个月，也让环绕器团队对火星的天气情况，尤其是沙尘暴的动向有了精准把握，选择在5月15日这样一个“风和日丽”的日子实施两器分离任务。着陆巡视器和环绕器分离后，继续沿火星大气进入轨道飞行，分离后再经过3个多小时进入火星大气，依靠气动外形减速、降落伞减速、发动机减速、悬停避障，最终安全着陆在火星表面。环绕器则在分离半小时后进行升轨机动，返回停泊轨道。
两器分离历经“降轨、分离、升轨”三步曲，可谓步步惊心，但中国航天人做好了各种预案，不会让意外发生。
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两器分离
譬如，降轨偏差过大，会影响着陆巡视器进入火星大气时进入角、经纬度等参数，最终影响着陆巡视器进入火星大气后的着陆过程，遇到此情况地面可以终止分离流程；如果分离有问题，探测器能够自主判断取消分离，继续携带着陆巡视器飞行，等待后续着陆机会。
如何知道两器分离及着陆过程中信息？
据透露，两器成功分离后，环绕器和着陆巡视器通过UHF（特高频）中继通信设备进行信息交互。着陆巡视器将分离后及着陆过程中的遥测信息通过UHF中继通信发送给环绕器，环绕器使用大口径高增益天线对地转发这些重要遥测数据，再经过17分钟左右的无线电波远距离传输时间，地面就可以收到这些重要的着陆过程信息。
着陆之后，后续工作还有哪些？
着陆巡视器安全着陆后，将进行桅杆、太阳翼、天线、车轮等机构的释放展开，火星车驶离着陆平台，行驶到火星表面开展巡视探测。
环绕器在完成着陆过程的中继通信任务后，再在周期为两个火星日的停泊轨道上运行一圈，之后在近火点实施变轨机动，将轨道变为周期为三分之一个火星日的中继轨道，这样一个火星日内，环绕器可为火星车提供一次近火点中继通信和一次远火点中继通信，为后续的巡视探测任务提供指令上注和探测信息传输服务。
栏目主编：刘锟 文字编辑：刘锟
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