中国火星探测器“天问一号”能否圆满完成任务？

1. 中国火星探测器“天问一号”能否圆满完成任务？

2020年是中国航天的爆发之年，截至7月，中国航天已经执行了17次发射任务，接下来最值得关注的就是定于7月下旬至8月上旬的中国火星探测计划。


坎坷的火星探测
火星在航天界被誉为“航天器坟场”，从苏联于1962年发射“火星1号”探测器开始，在近六十年的时间里世界各国争相向火星发射探测器，但前期有近2/3的探测器还没有到达火星就失去了联系。


尽管从1962年就拉开了探测火星的序幕，但直到1971年苏联才成功的将火星探测器“火星3号”送到了火星表面，这也是第一个成功到达火星表面的探测器。同年，美国发射的“水手9号”成功进入环绕火星轨道，首次拍摄到火星全貌（无彩）。


1976年海盗1号在火星着陆后发回了火星周景全彩色图，这给天文学家们很大的惊讶，先前所有人都认为火星天空的颜色应该像海洋一样呈现暗蓝色，但传回来的图片却表明火星的天空是桃粉色的。


我们现在知道仍然在火星表面工作的探测器“好奇号”是美国于2011年发射的，它是第一辆采用核动力驱动的火星车，被赋予的使命是探寻火星上的生命元素。尽管没有发现火星上有生命的迹象，但是它发现了火星的土壤中有水分存在，占比约为2%。


不为人知的是，在美国发射“好奇号”的同年同月，中国也进行了一次火星探测。
“萤火一号”是中国的第一颗火星探测器，由于当时的中国并没有建全深空探测网，所以中国和俄罗斯合作让“萤火一号”搭载俄罗斯的“顺风车”——福布斯－土壤号火星探测器，遗憾的是由于变轨失败，中国火星探测计划暂时夭折。


“天问一号”——全新出发
2016年1月，中国政府正式批复首次火星探测任务，中国火星探测计划开始了新的篇章。
中国火星探测计划被命名为“天问”，名字命名灵感来源于屈原的著作《天问》，该系列下第一个火星探测器被命名为“天问一号”，7月14日，天问一号探测器已经运抵文昌发射场择机发射。


相比于月球探测任务“嫦娥”系列的稳扎稳打，火星探测任务则表现的更加大开大合，天问一号承载了三步合一的使命，一次性完成“绕、落、巡”三大步骤，如果成功则属世界首例。


特殊的使命也造就了特殊的火星探测器，中国的火星探测器包括一架轨道飞行器，用于环绕火星收集相关数据，同时也包括一辆火星车用于降落到火星表面实地勘探。


这一次的火星探测十分重要，由于地球和火星每隔780天（约26个月）才会接近一次，如果错过这次发射窗口期，那么就要再等上26个月，接下来的计划都会延迟。
中国“天问”能否问天成功？
总体而言，目前数据表明世界各国探测火星的成功概率不足50%，仅有43%，即使是第一航天强国——美国的探测火星的成功率也不是很高，并且在发射“好奇号”探测器后就再也没有大的火星探测计划，特朗普政府目前的航天焦点在于“重返月球”。


所以，对于这次探测计划中国航天人要冒着很大的风险，顶着很大的压力进行。我们要相信经过几十年的航天发展，中国航天会给我们带来惊喜。

2. 中国首次火星探测：“天问一号”如何到达火星？它到底有多厉害？

再过几天中国的第一枚火星探测器“天问一号”就将踏上火星的征程，它将开启多个第一，其中最引人瞩目的任务是第一次进入火星轨道就直接登陆火星，这是以往任何一个国家或者组织都没有尝试过的任务！“天问一号”如何登陆火星，它将经历如何的过程，将展开怎样的任务，且听种花家一一道来！

中国的第一个火星探测器
其实“天问一号”并不是中国的第一个探测器，真正的第一应该颁给出师未捷身先死的“萤火一号”，这是中国首次与欧洲和俄罗斯展开的国际深空合作计划，中国将按俄罗斯“福布斯-土壤”号的空间，开发一个“萤火一号”的探测器，搭便车前往火星！

2011年11月8日，天顶-2SB运载火箭搭载着俄罗斯的“福布斯-土壤”以及中国的“萤火一号”，在哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场第45号工地第一发射台成功发射升空，原计划将于2012年9月到达火星轨道并释放萤火一号绕轨飞行，而主探测器则计划在火卫一南纬5°至北纬5°、西经230°至235°的区域内软着陆，采样后返回地球，在哈萨克斯坦境内着陆！

但“福布斯-土壤”号在脱离助推器，成功进行第一次变轨后打算第二次变轨前定向系统发生故障，变轨失败，原因是芯片遭受辐射损坏崩溃，剩余燃料理论上可以完成任务但难度极高，之后尝试变轨多处，但最后轨道衰减，于2012年1月15日坠入太平洋，中国第一次火星探测魂断蓝天！

天问一号和它的任务们
2016年1月11日，中国国家航天局立项火星探测，计划将使用长征系列火箭作为运载火箭，嫦娥一号总设计师，中国科学院院士建议中国第一次火星探测即完成绕、落等两项探测任务，这是以往没有任何一个国家在一次任务中同时完成这两项关键任务的，因此此次火星探测颇引人关注。

天问一号飞行状态

天问一号分为轨道器、着陆器和巡视器组成，总重量约5吨，轨道器质量为3.175吨，巡视器则为240千克，尺寸：2.0 m × 1.65 m × 0.8 m，和一辆高尔夫球车差不多。分别完成火星探测和着陆巡视，将对火星土壤环境以及大气和水的分布与探测、火星生命的寻找，另外也将探测火星磁场与甲烷等与生命相关的关键信息。另外环绕火星探测的轨道器也将完成着陆车和地球之间担任中继通信任务。
着陆器于2019年11月14日在河北怀来的地外天体着陆综合试验场完成悬停与避障测试，完美的避开了地面的障碍物，找到了平坦的着陆场，平稳的降落到了“火星”，这是任务中最关键的巡视车第一次亮相！
任务名称来历
2020年4月份，在第五个“中国航天日”启动仪式上，中国正式发布了火星探测任务名称，“天问一号”即来源于此，按照计划探测器将于7月至8月间择机发射，一次任务完成绕、落、巡三项任务！

火星在地球轨道外侧，最近距离大约5500万千米，由于两者公转速度差异，因此每隔26个月会接近一次，此时叫做火星冲日，2020又是一次火星冲日年，时间是2020年10月13日，最近距离是0.4192天文单位，大约6000万千米左右（最近的距离是大冲，要到2035年9月11日）！

探测器如何进入火星轨道？
从理论上看，向火星发射探测器并没有时间限制，但由于人类的火箭技术约束，发射探测器只能在火星冲日大约数月前发射，然后通过一个霍曼转移轨道，在轨道的顶点够着火星，然后减速进入火星轨道成为火星的一颗卫星！

从地球向火星发射探测器有几个难关，从地球出发的霍曼转移轨道变轨成功，这是第一步，减速进入火星轨道这是第二步，从火星轨道穿过火星着陆这是第三步！“萤火一号”搭载在俄罗斯探测器上就是第一步失败！

而美国早期都是掠火探测，也就是探测器从火星掠过，未做入轨尝试，早期控制技术不够成熟，在后期则都以入轨为目标，美国1992年9月25发射的的火星观察者号点火减速时失去联系，入轨失败。九十年代多个火星探测器都以失败告终，包括日本的希望号探测器、美国的火星气候轨道器、火星极地登陆者和深空2号！

“天问一号”将用7个多月到达火星，预计到明年2月11日至2月24日探测器就将进入火星环绕轨道，然后在这个轨道上对着陆区域进行详细探测，彻底了解着陆区周围的地形，挑选可以作为降落区域的位置与备用区域，伺机登陆火星！

探测器如何登陆火星？
探测器在选择好登陆场地后，它将与轨道器分离，在远离着陆点数百千米外的轨道上即开始减速向着陆点进发并且逐渐降低高度，通过早期的火箭制动和进入大气层后的大气制动，速度逐渐下降到每秒460米左右！

第二阶段则是超音速下开伞，将速度从超音速减速至95米/秒，因为火星大气层非常稀薄，大约只有地球的1%，因此超音速下开伞难度极高，美国的洞察者号使用的也是超音速开伞，反推火箭悬停后机动选址着陆，天问二号的过程几乎一致，当然大家所用的技术差别可就大了！

最后阶段降落伞抛弃，因为空气稀薄无法降到足够速度，再次动力减速，下降到3.6米/秒，在100米高度上悬停，寻找平坦的着陆场地，最后确定位置后移动到着陆场降落！

降落过程和洞察号是类似的
任务内容和展开
火星车到底是不是叫赤兔估计还没有官方宣布，但种花家估计赤兔最有可能入选。我们下面就以赤兔来称呼火星巡视车！软着陆成功后并不会马上释放火星车，而是要观察一下，待了解周围状况后再行释放，关于这点我们已经有两次月球车的释放经验，应该是轻车熟路了！

赤兔的设计寿命是90个火星日，其实和地球差不多（大约92个地球日），不过根据此前美国几辆火星车的超长寿命来看，赤兔估计要在火星上跑好多年，也许到2030年后中国继续发射采样返回的“天问二号”时，赤兔还在欢快的跑呢！

巡视车火星表面工作状态
月球上有快半个月的月夜，火星上一昼夜则和地球差不多，但却可能有沙尘暴，因此火星车也可能有休眠时间，而这个时间就要看沙尘暴持续时间了，而巡视车的能源也主要是太阳能，火星日照比较弱，所以对于任务的执行还是有相当影响的。
赤兔火星车任务概况
火星车搭载了地形地貌的导航相机，还有探测火星土壤结构和水兵的探地雷达和火星表面成分分析测试仪和多光谱相机，以及火星表面磁场探测的探测仪和火星气象测量仪！

如果顺利的话，明年二月份赤兔火星巡视车将预报火星天气！
火星快车长征五号(CZ-5)
7月20-25日，比较有可能则是23日，海南文昌航天发射场101发射工位，长征五号将搭载天问一号飞往火星！大家都称呼长征五号为胖五，足见对长征五号的喜爱与关心，因为它是未来十几年的深空探测的最重要的运载火箭！

2016年11月3日，胖五首发成功发射，但在2017年7月2日的第二次发射起飞后346秒，芯一级的一台YF-77发动机液氧泵发生严重故障，延迟分离，未能入轨，发射708秒后连同载荷一起重返大气层彻底烧毁，发射失败！



2019年12月28日，长征五号遥三运载火箭发射成功，经过数次改进终于发射成功，让全国人民动松了一口气，胖五终于发射成功，而且今年长征五号乙运载火箭也已经在5月5日完成首飞，胖五系列已经稳定。而未来将有十几项深空任务等待着胖五大显神威呢！

未来的天问二号
天问一号成功以后，火星计划中的绕落回中最关键的火星采样返回计划也将提上日程，二号中除了轨道器和着陆器以及巡视器以外，还有上升器和返回舱，返回器的结构和嫦娥五号中的采样返回任务为基础，将针对火星环境做了一些适应性的调整！
任务预计在2028-2030年执行，同样将在海南文昌发射，第二年将抵达火星，着陆后将火星岩石采样置入上升器，并点火重新返回火星轨道与轨道器对接，并将样品转移到返回舱，然后与上升器分离后轨道器将点火离开火星轨道，直接将轨道调整为火星-地球转移轨道，大约半年后进入地球轨道，然后返回舱与轨道器分离，重返大气层，预计将在内蒙古着陆场降落！

3. 为什么我国第一次火星探测任务会命名为“天问一号”？

关于这一次中国第1次派遣火星探测器天问1号，这标志中国也加入到探测火星的行列当中。毕竟这样的探测器是中国自主研发，其内部的所有架构都是由中国人采用自己的技术所生产的。可想而知，这样的天问1号被人们寄予厚望，那么关于天问1号，可能还需要半年的时间才能抵达火星。那为什么中国第1次火星探测任务会命名天问1号？这其中主要有以下几点。
一、这代表着中国第1次探测其他的星球。首先第1点，关于这一次的天问1号，这表示中国第1次探测其他的星球，因为天文一号他内部的所有机械组建还有生产全部来自于中国自主工艺，没有依靠国外的技术，可想而知天空一号被我们中国宇航局寄予厚望，被万千的国民还有宇航员们自己崇高的敬礼。所以这。一次的探测被命名天文1号也正是其中的“问”也代表着我们的问题，对宇宙的探索。
二、中国文化博大精深。其次，中国文化博大精深，命名天问1号，也正是人们对于宇宙的探索，对于天空的思考。与我们中国文化一直都是世界上较为优秀的传统文化之一，正因为如此，我们才有如此悠久的历史文化传承，超越其他国家。按这意思的，天文1号代表着我们对于其他星球的探索，也代表着我们中国开始走向自主研发的道路。
三、天问1号代表着中国目前最高的火星探测技术。最后一点就是关于天问1号，它目前代表着中国最顶尖的火星探测技术。虽然说目前中国的技术处于世界前列，但是对比其他国家来说，依旧还有很大的差距，这样的差距需要我们国家用时间来弥补。

4. 天问一号火星探测究竟有多难呢？

5. 天问一号火星探测器主要的任务是什么？

中国行星探测工程被命名为“天问系列”，首次火星探测任务被命名为天问一号。天问一号任务飞行过程包括发射、地火转移、火星捕获、火星停泊、离轨着陆和科学探测等6个阶段，将一次实现火星“绕、着、巡”。此次探测器顺利升空，将飞行约7个月抵达火星，并通过2至3个月的环绕飞行后着陆火星表面，开展探测任务。任务将开展对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等科学探测，实现我国在深空探测领域的技术跨越。

6. 我国的火星探测器天问一号，具有哪样的意义呢？

全世界都将记住我国火星探测器：天问一号!
天问一号即将“问天”！火星，我们来了！
好消息！我国首个火星探测器“天问一号”即将发射升空，发射时间暂定于7月下旬或者八月上旬。这是一次前所未有的探索：火星！天问一号即将“问天”！火星，我们来了！
天问一号的任务
天问一号不仅是中国首个完全自主研发的火星任务，也是第一个同时搭载行星轨道器和火星车的火星探测器。此前在2011年11月，中国第一艘火星探测器“萤火一号”与俄罗斯的“火卫一号”一起，由俄罗斯火箭发射升空。发射失败，所有飞船最终都落回了地球。

“天问一号”的意思是“问天”，取自屈原（公元前340-278年）的一首诗的标题。该任务预计将于7月底或8月初从海南岛文昌发射长征五号火箭。目前的非官方估计是在7月23日左右发射。
太空船将于2021年2月抵达火星，与美国宇航局的“毅力”号火星车和周日（7月19日）发射的阿联酋“希望”号轨道飞行器同时抵达火星。不过，据报道，我国的月球车在试图着陆之前，将与轨道飞行器保持2至3个月的连接。

选择的着陆区域是乌托邦平原，这是一个巨大的盆地，它是在火星历史上的一次大撞击形成的，也是美国宇航局的“海盗2号”登陆器在1976年着陆的地区。根据早些时候关于登陆地区的声明中所定义的地区，中国已经将广阔平原的一部分区域为候选登陆区，从伊希迪斯普兰尼特到大火山Elysium Mons。
2020年7月17日，一枚长征五号火箭在中国文昌航天发射中心被垂直运送到发射区。除了中国国家航天局（CNSA）的标识外，请注意欧洲（ESA）、法国（CNES）、阿根廷（CONAE）和奥地利（FFG）航天局的标识。

该区域的低海拔意味着进入太空的飞船将有更多的时间和大气层来减速并安全降落到地面。北纬大约在20度到30度之间，也适合接收足够的阳光，为大约240公斤的火星车提供动力。相对光滑的表面也有利于粗纱。
火星车预计将在火星运行90天左右，其质量几乎是中国玉兔2号火星车的两倍，目前它在月球的另一侧正处于农历第20天。据报道，“天问一号”轨道飞行器将为火星车提供中继通信链路，同时进行为期一年的火星科学观测。

轨道飞行器将在极地轨道运行，以绘制火星的形态和地质结构图，同时还将使用火星轨道地下探测雷达仪器来调查土壤特征和水冰分布。新的论文报道说，它还将测量电离层、电磁场和重力场。火星车将利用其自身的地表水雷达探测地下冰的分布和特征，它还将分析火星表面物质组成和火星表面气候环境特征。

7. 首次火星探测任务命名为天问一号有何寓意

首次火星探测任务命名为天问一号有何寓意：天问一号的名称来源于中国古代爱国主义诗人屈原的长诗《天问》，表达了中华民族对真理追求的坚韧与执着，体现对自然和宇宙空间探索的文化传承，寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技不断创新、永无止境。

首次火星探测任务命名为天问一号有何寓意

自2016年8月23日开始，中国火星探测工程名称和图形标识面向全球征集，无数优秀创意作品共同塑造了人类对火星探测的美好愿景。

2020年4月24日，中国行星探测任务被正式命名为“天问系列”。首次火星探测任务被命名为“天问一号”，后续行星任务依次编号。

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8. 天问一号是中国第一个火星探测器吗

天问一号不是中国第一个火星探测器，中国第一个火星探测器是萤火一号。
萤火一号于2011年11月9日4时16分在哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场搭乘俄罗斯运载火箭发射升空。2011年11月23日，俄罗斯联邦航天署宣布，搭载萤火一号的“福布斯－土壤”探测器发射失败。2012年1月16日1时45分，“福布斯-土壤”火星探测器及其所搭载的萤火一号的碎片坠落在太平洋海域。
萤火1号火星科学探测工程的推进与实施，标志着中国正式启动了飞出地月系统的深空探测历程，同时也标志着行星无线电科学正式纳入了中国行星探测的体系。