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央广网北京7月23日消息（记者张棉棉 朱永）据中央广播电视总台中国之声《新闻晚高峰》报道，7月23日，我国首次火星探测“天问一号”在中国文昌航天发射场出发，赶赴一场火星之约。我国首次火星探测任务目标是通过一次发射，实现火星环绕、着陆和巡视探测，获取火星探测科学数据，迈出我国行星探测的第一步。目标火星，“天问...,系统,轨道,控制,过程,探测器
央广网北京7月23日消息（记者张棉棉 朱永）据中央广播电视总台中国之声《新闻晚高峰》报道，7月23日，我国首次火星探测“天问一号”在中国文昌航天发射场出发，赶赴一场火星之约。我国首次火星探测任务目标是通过一次发射，实现火星环绕、着陆和巡视探测，获取火星探测科学数据，迈出我国行星探测的第一步。目标火星，“天问一号”将如何完成探测任务？克服了哪些困难？
送君千里终须一别，长征五号遥四运载火箭将探测器送入地火转移轨道后，器箭分离，“天问一号”探测器开始独自面对茫茫的宇宙。飞行约7个月后，抵达火星，途中需进行多次精确的轨道修正，有航天工程师以“跨越太平洋的高尔夫”来形容任务的难度，因为如果在地火转移轨道的近地点有1m/s的速度误差，到火星附近时距离误差将是10万公里。按照我国火星探测“绕、着、巡”的目标任务，探测器进入环火轨道并经过制动后，通过2-3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。
火星探测器包括环绕器、着陆器和巡视器。航天科技集团八院火星探测器系统副总指挥张玉花说，因为着陆巡视器，也就是火星车与着陆器的组合体外面的构型是完整的，有一个气动外形包裹着它不能和地面进行通信，因此，环绕器的作用是为接下来择机释放着陆巡视器的整个着陆过程提供中继通信。张玉花说：“因为我们给着陆巡视器加注的推进器不多，它不能自己形成环火星的轨道，也不能自己奔下火星，我们环绕器要整个自动进入奔火轨道，到了合适的速度和高度的时候，再将它分离，让它沿着轨道向下去。它降下去分离以后，为了保证两器之间的安全，还要漂浮大约半小时的时间，再自己点火把自己拉起来，拉到原来的轨道上，做三个月的中期任务。”
当着陆巡视器与火星环绕器在预定区域分离后，它们的历险也刚刚开始。由于火星稀薄的大气，是地球标准大气的1%，外加炎热和常常出现风暴的天气，这些都给穿越带来巨大挑战，可见登陆火星的难度有多大。因此探测器要在7分钟内将速度从时速2万公里降至0，这样的过程也被称为黑色7分钟。中国首次火星探测工程副总指挥、探月与航天工程中心主任刘继忠表示：“黑色7分钟的难度在，第一，它只能是自动地控制进行落地，因为无法对它进行控制管理。第二，火星的大气跟地球有很多不同，包括它的成分、密度、热等方面都带来很多难度。因此那一段可以说是很难的一段，也是很关键的一段。”
也就是说，这一过程中，电磁信号是完全被屏蔽掉的，发信号也收不着，所以在降落过程中完全得依靠它自己。为了把火星车安全送上火星，着陆巡视器上配备了降落伞和反推力发动机。中国首次火星探测任务新闻发言人、国家航天局探月与航天工程中心副主任刘彤杰说，选择安全地点降落，就需要着陆巡视器上的控制系统和推进系统共同配合来完成。刘彤杰说：“下降的过程中，着陆器会通过传感器看到地面上哪有坑、哪有石头，就会发指令，让主发动机和自控发动机配合，找一块相对平的着陆点降落下来，这个坡道可以向前展开，也可以向后展开，所以火星车有两种选项，可以选择更平的方向往火星表面上行走。”
火星距离地球最远时约4亿公里，有20分钟左右的时延。如何解决测控问题？刘彤杰的答案是，依靠深空通信测控网。他说：“在咱们国土的东西利用最大跨度建立升空测控站，尤其是在喀什，在原有的一个35米深空测控站的基础上，又建了3架35米的天线，这4个35米的深空测控天线结合在一起，可以叫深空天线组阵，组阵完以后可以达到探测火星测控数传的功能的要求，完全能够实现，能够满足要求。”
那么，着巡器又会降落在哪里呢？国家航天局探月与航天工程中心深空探测工程总体部部长耿言介绍，在火星乌托邦平原的南部有一个比较平整的地方，之前调查认为它早期是处在一个巨大的海洋或者是湖泊的边缘地区。耿言说：“在这里边也就是希望能够找到更多的水的证据，选择这个地方也可以为我们提供是否存在水或者冰的证据，因为现在我们说火星上曾经有水，实际上并没有直接发现它，只是通过有一些迹象，简单地说就是在地球上有水，我们的河流流过会造成一样的地貌。所以选择了这么一个地方。”
着陆后，火星车也就是巡视器与着陆器解锁分离。火星车驶离着陆器，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。刘彤杰说：“着陆平台就是着陆器，它和火星车加起来是1300公斤，着陆平台载着火星车要完成进入大气减速下降落在火星表面上，然后把坡道伸下来，由火星车走到火星表面上开展探测，这是它最大的使命。”