火星探测器 我国首次火星探测任务“天问一号”探测器发射圆满成功看“天问一号”的问天之旅
长征五号遥四火箭已经把“天问一号”火星探测器送入了预定轨道，未来几个月，火星探测器将持续飞向火星。火星有多远？探测器将沿着什么路线飞行？什么时候能到达火星？接下来，我们跟随火星探测器的脚步，来一趟穿越星球的“问天”之旅。
现在我们看到的是太阳系八大行星的虚拟演示。这颗蓝色的星球就是我们的地球，它旁边这颗红色的星球就是火星。由于它们在各自环绕太阳的轨道上运行，而且运行的速度不同，所以，两个邻居的距离也是时近时远。最近的时候相距5600万公里，最远的时候相距4亿公里。什么概念呢？从中国的北端黑龙江漠河到南端海南三亚，要走5000多公里的路，也就是说，即使是在火星和地球距离最近的时候，从地球到火星也相当于跑了一万多趟的漠河到三亚。再举个例子，地球到月球是38万公里，我们简单算一下，在地球和火星距离最近的时候，去一趟火星也相当于去了150次月球。而最远的时候，去一趟火星，相当于去了1000多次月球。
差别这么大，当然是要选两颗星球距离更近、发射探测器更容易的时候去，这就是专业术语中的“发射窗口期”。这个“窗口期”可是真正意义上的可遇不可求，26个月才一次，错过一次要等两年两个月。这是因为地球公转的时间是365天，而火星公转的时间是687天。今年的7到8月就是火星探测的“窗口期”，下一个“窗口期”就直接2022年见了。
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说到这儿，大家对这趟远门到底有多远，大概有个数了。那么，这趟远门该怎么走呢？首先，“天问一号”探测器需要搭个车，科研人员为它选的车就是长征五号遥四火箭，它是我们国家最高、最胖、最重的运载火箭。通过“胖五”的大运力把探测器送到距离地球几百公里的轨道上，也就是地火转移轨道的入口。之后，火箭完成任务，器、箭分离。探测器开始绕着太阳，沿着一个大椭圆轨道也就是“地火转移轨道”飞行，这是经过计算、设计出的一条最节省能量的轨道。虽然能量省下了，但需要的时间可不短，探测器要飞七个月左右的时间，才能到达火星。如果一切顺利，大概明年2月，当我们在地球过春节的前后，我们的“天问一号”探测器也能摸着火星的门了。
进火星的门可不容易。首先，探测器在飞到差不多距离火星几百公里的时候，要先“踩刹车”，这个刹车要踩得恰到好处，否则，要么飞过了，要么撞上火星。如果“刹车”成功，探测器就能从“地火转移轨道”切进“火星环绕轨道”，开始绕着火星飞。绕飞一段时间后，探测器会降低速度和高度，给火星表面拍拍照，为着陆看好点儿、做好准备。这次的预定着陆点，位于火星北半球的乌托邦平原，据说这个区域早期有可能是湖泊或者海洋的边缘。大家也都很期待，我们的“天问一号”探测器能带来中国人的火星新发现。
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一切准备就绪后，大概在明年5月左右，“天问一号”探测器的环绕器和着陆巡视器就会分离，环绕器继续绕火星飞行，给即将着陆的巡视器提供信号中继，之后再进行轨道探测。而着陆巡视器会在降落伞和反推发动机的帮助下，降落到火星表面。平稳降落之后，巡视器也就是火星车，会驶离着陆平台，驶向火星地表，在那里开展中国人的第一次火星表面探测任务。这也将标志着，我们预定的一次完成环绕、着陆、巡视三个目标的成功实现。
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这里要特别说一下，着陆过程可以说是整个火星探测任务中难度最大的环节。最重要的原因当然还是因为距离太远，太远就会带来测控等等一系列的难题。火星探测器着陆的时候，地球与火星之间的距离超过3亿公里，信号时延超过17分钟。大概可以这么理解，地球上发一个指令，17分钟后，火星探测器才能收到，而探测器回复地球说“我收到了”，还需要再等17分钟，地球才能收到。这样一来一回，半个多小时过去了，而整个着陆过程还不到10分钟，所以，地面只能提前输入任务指令，剩下的就只能靠探测器自己了。我们要去的着陆点是人类从来没有探测过的火星区域，对于那里，我们除了未知，还是未知。当然，也正是因为未知，才要让它变成已知。探索星辰大海是人类永恒的追求，祝福我们中国人自己的火星探测器“问天”顺利。
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