“天問一號(hào)”踏上探火征程，深空探測(cè)下一步如何走？

從工程實(shí)踐來看，火星探測(cè)相對(duì)于其他的行星探測(cè)也更容易實(shí)現(xiàn)。再?gòu)娜蝿?wù)周期來看，金星、火星作為地球的鄰居，飛行時(shí)間大約需要 6—10 個(gè)月。而木星則需要飛行 7 年，水星也需要花費(fèi)數(shù)年時(shí)間。

縱使探測(cè)火星遠(yuǎn)比探測(cè)月球復(fù)雜困難，我國(guó)還是義無反顧地借“天問一號(hào)”開啟了火星探測(cè)之旅。

因?yàn)檠芯炕鹦堑沫h(huán)境變化可以對(duì)地球環(huán)境的保護(hù)帶來一定程度的指導(dǎo)意義，對(duì)太陽系起源及演化、甚至是生命起源及演化等重大科學(xué)問題也具有重要意義。

塔斯社注意到，今年 4 月，中國(guó)的行星探測(cè)任務(wù)被正式命名為“天問”，首次火星探測(cè)任務(wù)命名為“天問一號(hào)”。

這個(gè)名字源自中國(guó)先秦大詩(shī)人屈原的長(zhǎng)詩(shī)《天問》，象征著中華民族對(duì)求索宇宙真理的亙古之愛、對(duì)研究與創(chuàng)新的渴望，翻譯過來即為“叩問蒼穹”之意。

中國(guó)政府在其“十三五”規(guī)劃中將太空作為研究重點(diǎn)，尤其是深空探索和在軌航天器更是重中之重。

我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù) 2016 年正式立項(xiàng)，經(jīng)業(yè)界專家分析研判，最后提出一步實(shí)現(xiàn)“繞、著、巡”的工程目標(biāo)。

如果 100%成功完成任務(wù)，天問一號(hào)將成為全球第一個(gè)同時(shí)將環(huán)繞器、著陸器和巡視器一次性送上火星的國(guó)家，美國(guó)也做不到，這對(duì)美國(guó)的科技自信心也是一次降為打擊。

預(yù)計(jì)在今年年底或明年年初，探測(cè)器將在火星著陸，展開為期半年的全球性和綜合性探測(cè)。

此次火星探測(cè)任務(wù)如果能夠順利完成，除了美國(guó)之外，中國(guó)將是第二個(gè)在火星上完成環(huán)繞、著陸、探測(cè)等任務(wù)的國(guó)家，也是首個(gè)第一次發(fā)射就成功的國(guó)家。

遙遠(yuǎn)的地火距離，是擺在火星探測(cè)前的第一道門檻。

雖然著陸平臺(tái)搭載的火星車，從進(jìn)入火星大氣層到著陸只有短短的七分鐘，但從探測(cè)器上發(fā)出的電波，經(jīng)過幾億公里傳到地球后十分微弱，再加上宇宙噪聲，很容易把傳輸信號(hào)淹沒掉。

所以要完全依靠著陸器的自身本事，探測(cè)器也要有較高的自主性。

抵達(dá)火星之后，“天問一號(hào)”火星探測(cè)車不僅要在火星表面進(jìn)行探測(cè)作業(yè)，還要將它在上億公里之外的所見所聞傳回地球。

在正式開展探測(cè)作業(yè)前，著陸平臺(tái)要載著火星車完成大氣減速下降、落火、延伸坡道。

這對(duì)自動(dòng)控制、返回式降落、軟著陸等技術(shù)指標(biāo)，精度要求非常高。否則，探測(cè)器要么到達(dá)不了火星軌道，要么撞到火星上，要么就會(huì)飛越火星。

天問一號(hào)的最大亮點(diǎn)是：將通過一次發(fā)射，實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視三項(xiàng)任務(wù)，開展對(duì)火星全球性和綜合性的探測(cè)，并對(duì)火星表面重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行精細(xì)巡視勘察。

采用這種探火方式，起點(diǎn)高、效益高，在人類火星探測(cè)史上前所未有。

近段時(shí)間以來，隨著“天問一號(hào)”的成功發(fā)射，我國(guó)正式開啟了首次自主火星探測(cè)任務(wù)。近些年來，我國(guó)在航天事業(yè)上的大力投資，終究沒有白費(fèi)。

火星探索的起步，代表了中國(guó)在深空探索領(lǐng)域已確定了下一個(gè)方向，中國(guó)的行星探測(cè)形成了整體概念。

之所以各國(guó)都擠在這段時(shí)間奔向火星，因?yàn)楝F(xiàn)在正值火星探測(cè)的發(fā)射窗口，如果錯(cuò)過，下一次就等到到 26 個(gè)月之后了。

這和地球與火星的公轉(zhuǎn)周期有關(guān)，因?yàn)閮深w星球的公轉(zhuǎn)速度不同，相對(duì)距離在在不斷變化，最近時(shí)有 5500 萬公里，最遠(yuǎn)時(shí)超過 4 億公里。

每隔約 780 天太陽、地球和火星才會(huì)處在一條直線上，這時(shí)地球距離火星距離最近，也就是所謂“火星大沖”。

“霍曼轉(zhuǎn)移軌道”是目前探測(cè)火星最節(jié)省燃料，也是最高效的一條飛行路徑，這一路線同樣需要太陽、地球和火星處于相對(duì)合適的位置，但并不是在連成一線時(shí)，周期同樣是 26 個(gè)月左右。

我國(guó)探月工程的經(jīng)驗(yàn)，以及大推力運(yùn)載火箭、超 1 億公里測(cè)控等技術(shù)的突破，都為火星探測(cè)任務(wù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

火星探測(cè)作為開放性的科學(xué)探索平臺(tái)，包括港澳地區(qū)高校在內(nèi)的全國(guó)多地研究機(jī)構(gòu)積極參與了研制過程，我國(guó)也與歐空局、法國(guó)、奧地利、阿根廷等國(guó)家和組織開展了多項(xiàng)合作。

國(guó)家航天局已經(jīng)與 40 多個(gè)國(guó)家簽署了 100 多份合作協(xié)議。國(guó)家航天局愿意與發(fā)達(dá)國(guó)家、航天大國(guó)進(jìn)行合作，也愿意和一些發(fā)展中國(guó)家合作。

如果“天問一號(hào)”任務(wù)取得成功，中國(guó)計(jì)劃將宇航員送往火星。而且，除探索火星任務(wù)外，我國(guó)還計(jì)劃在 2022 年之前發(fā)射一個(gè)永久性的空間站，并正在考慮在 2030 年代向月球發(fā)射載人探測(cè)器。

中國(guó)尚未超越美國(guó)的地外成就，但中國(guó)的火星探測(cè)任務(wù)表明，這兩個(gè)航天大國(guó)之間的技術(shù)差距正迅速縮小。