中国首次火星探测任务「天问一号」火星探测器发射成功，你有什么想说的？这次任务有哪些重大意义？ 第1页

我们今天所欢呼的任何一样成就，都能在历史中找到踪影。

时光倒回到1992年。这一年，从总设计师发表“南巡讲话”，到我国加入《核不扩散条约》，再到中共十四大的开幕，可以说，我国发生了很多大事件。

对于科技工作者，特别是航天工作者而言，这一年也同样值得铭记——因为这一年是“国际空间年”，在发射第一颗人造地球卫星35年后，人类首次在全球范围内庆祝这一物种在航天领域所取得的成就。

作为和平、合作、负责任的大国，我国积极响应这份号召，成立了以宋健国务委员为名誉主任的中国筹备委员会。聂荣臻元帅和宋健国务委员还应《航天》杂志（现《中国航天》杂志）之邀为国际空间年题了词。那一年，我们召开了空间活动经济效益国际研讨会，组织了国际青少年航天夏令营，开展了国际空间年航天知识电视大赛，举行了国际航天邮票展览，还举办了全国中学生卫星搭载科学实验活动。

然而受技术条件限制，我国在当时并没有探月、探火的计划，“天问一号”发射使用的“长征五号”还躺在规划当中，就连现在我们常说的“金牌火箭”长三甲系列，都还要等到1994年才能够首飞。但这并不妨碍我们把目光投向深邃的太空。因为即便是在连国产导弹都没有的1961年，我们就已经在讨论如何将宇宙火箭发射向火星。90年代的航天人们也用自己的实际行动，续写着他们对于太空的期盼。

空间技术研究院下属单位的一个研究小组，在该院科学技术委员会的支持下，完成了一项月球探测器的初步的可行性研究：他们提出了一个简单的绕月探测器方案，像实践4号卫星那样，搭载在新研制的长征3号甲运载火箭上发射。

对于火星任务而言，我国的科研人员提出开展国际合作，最好由联合国外层空间委员会作为最高层的组织机构，统一计划、安排世界各国的火星探测活动，并向世界提出倡议：探测和开发火星是全人类共同的、长远的事业，应该为世界 各国谋利和造福，而不论国家的大小与发展程度。各国的公众和科学团体都应有 权获得关于火星探测活动的信息和资料。

时间来到了2003年。这一年，“非典”的疫情让全国人民都绷紧了弦，而同样也是这一年，中科院空间科学与应用研究中心正在制定火星探测规划。根据规划设想，预计到2020年，我国有望发射自己的火星探测器，实现环绕火星探测。一年后的2004年，“嫦娥工程”启动，中国人千年奔月梦的大门被叩响。

2007年10月24日，随着“长三甲”火箭的轰鸣，以“东方红3号”卫星平台为主体的月球探测器“嫦娥一号”飞向了月球。15年前的设想在此刻变成了现实，我们终于用自己的“眼睛”看到了这颗魂牵梦萦数千年的卫星。

2010年的国庆节，“嫦娥二号”追随着“嫦娥一号”的脚步，踏上了前往月球的道路。作为承上启下的纽带，它为我国三个深空探测任务提供技术支撑：它为“嫦娥三号”的预定落点提供米级分辨率地图；它还停留在地月L2点，为“嫦娥四号”的中继星“鹊桥”探路；在服役2年后，它飞离了地月系，前往绕日轨道，直到距离地面一亿公里的深空，它依然下行着飞行数据，作为我国深空探测的“排头兵”，它将直接为我国的火星探测任务提供技术支撑。

60年前的设想在今天变成了现实，30年前的种子在今天长成了大树，十几年来的厚积终于在今天薄发。

“天问一号”目前正在逐渐驶离地球，而据我国嫦娥工程卫星系统总指挥叶培建院士的介绍，“嫦娥二号”将在今年回到地球附近。这是一位老兵对于新兵的祝福，也是过去数十年以来传承的真实写照。

过去，我们在草稿纸上演算火星之路；

今天，我们在大屏幕上见证火星之行；

或许未来，今天的航天工作者们将带领我们征服火星，让人类成为一个真正的跨行星物种。

作为在现场亲历发射并且直播的知乎用户，我必须要来发图了，不过要先给大家道个歉，发射的时候由于直播机位附近人实在是太多了，通讯基站可能饱和了，我们直播用的又是4g信号推流，所以造成了卡顿，实在是对不住大家的厚爱_(:з)∠)_

我这次是受知乎科学团队的邀请，前来文昌对此次自主火星探测任务进行直播。一共准备了两个直播机位，一个是 @子乾 乾哥在希尔顿酒店阳台的直播机位，另一个是我在附近海边民宿房顶上的直播机位。

首先简要介绍一下本次火星任务吧。本次火星任务为我国首次自主执行的火星探测器任务“天问一号”，探测器可以大致分为轨道器和着陆器两部分，总重约5吨。本次任务要一次性完成火星绕飞、着陆、巡视三项主要任务。作为我国首次自主火星探测任务，属实排面！

本次任务由我国最新、最大的运载火箭“长征五号”进行发射，这也是长征五号系列进行的第五次发射，前四次分别是长征五号遥1-3和长征五号乙遥1。这次发射也从侧面证明了我们的“胖5”确实稳了！

此次发射之前，我代表知乎用户连线了本次任务的测控系统总师李海涛老师，在直播连线的过程中李老师向大家讲述了本次任务在测控上的挑战，以及我国深空探测网的建设情况，可以说我国的深空探测网已经完全可以自主的对本次火星任务进行测控活动，不用再依赖美国NASA的深空网DSN。在首次自主火星任务以后还有可能要进行火星表面采样返回和主带小行星探测的活动，这样的任务对我国的航天测控能力提出了更高的要求，这也让我非常的期待我国航天人们可以做出什么样的成果。

本次我能参与天问一号的发射直播活动还是要万分感谢 @知乎科学 @知乎政务 @小直同学 能给我这次机会，其实这是我首次参与直播活动，还是作为主播的身份，这对我自己也是一个不小的挑战，此外还要感谢 @天才琪露诺 在直播电话连线过程中的详细讲解，辛苦了！

说实话我到现在坐在民宿里敲回答的时候还是心潮澎湃，激动的心情实在是难以平复，就不在多说了，感谢大家在直播中的厚爱！

火星！我们来了！

我们的征途是星辰大海！！！

千年天问，今朝启航，扶摇直上九亿里！火星，我们来了！中国首次火星探测任务发射圆满成功！

2020年7月23日12时41分，中国文昌航天发射场，“长征5号”遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，点火升空！发射成功！！！

火箭飞行2167秒后，成功将探测器送入地火转移轨道。器箭分离成功，太阳能帆板展开正常！中国首次火星探测任务计划的第一阶段顺利实施。开启火星探测之旅，迈出了我国行星探测第一步。天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展着陆、巡视等任务，进行火星科学探测。

后续，在测控系统支持下，将飞行约7个月抵达火星，其间进行深空机动和中途修正。探测器进入环火轨道并经过制动后，通过2至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。
探测器择机实施降轨机动，着陆巡视器与环绕器分离。环绕器升轨返回到停泊轨道，为着陆过程提供中继通信。着陆巡视器进入火星大气，依次完成配平翼展开、降落伞开伞、大底分离、背罩分离、动力减速、悬停、避障及缓速下降、着陆缓冲等动作，软着陆于火星表面。
着陆后，火星车与着陆平台解锁分离。火星车驶离着陆平台，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。火星车完成探测任务后，环绕器进入使命轨道，开展火星全球遥感探测，兼顾火星车扩展任务中继通信。

一、火星探测的意义何在？三个字：“似”！“近”！“难”！
1、“似”乎是人类未来的家园！火星是和地球环境最相似的星球，从远古，就一直是人类视野里的红色目标。在太阳系八大行星中，其物理性质和化学性质与地球最为相近。火星拥有高山、平原和峡谷等多种地形，南方充满陨石撞击的高地和峡谷，北方则多是被熔岩填平的平原，由于自转轴倾角和自转周期与地球相近，火星的昼夜长短及四季变化与地球也几乎一样。以往的探测发现了存在水的证据，火星上是否存在孕育生命条件以及火星是地球过去还是地球未来，成为火星研究重大科学问题。研究火星对认识地球演变具有非常重要的比较意义。
2、“近”是我们的能力可能延伸（提高）！基于现有航天能力，飞行时间8-10个月可到达，相比更远的行星和卫星，任务周期较合适；火星的环境，会使得机器人、电源、星际驻留（人类驻/住火星）等技术可以验证，成为可能。因此在载人登月之后，火星成为人类登陆行星的首选目标。由于火星相对地球距离较为遥远，对发射（火箭）、轨道（测控）、控制（飞控）、通信和电源（探测器）等技术和系统都提出了很高的要求。考虑到风险、成本等因素，地球航天器到火星的最佳路线为1925年提出的“霍曼轨道”。由于该轨道每26个月才能出现一次，且最近“霍曼轨道”形成时间为2020年7月-8月，所以我们今天实施任务！
3、“难”是我们的拼搏目标！月球探测任务相比，火星探测任务的难度更大（真的很难！！！）。但“难”得成功，就会分外甜蜜！具体这次哪里难？（也就是说哪里是技术突破点？）
a、任务起点高，技术跨度太大！

• 一次实现“绕、着、巡”，多任务耦合设计，接口复杂，关联性设计十分复杂；
• 飞得远（4亿公里），信号时延长（最长单程22分钟），火星面恶劣风沙冷，
• 发射规模大，环绕器和国际水平相当，着陆器重量仅次于好奇号；
• 故障冗余风险大，历史成功率不高（但90年代后，成功率有很大提高）；

b、任务环境新，任务不确定性大

• 设计是全新的，没有参考，完全自主；
• 火星环境全新，不确定性太多；
• 环绕上的7台仪器，以及火星车上的6台仪器，除法国奥地利设备外，都是新设计；

c、关键环节多，攻关难度大

• 关键性、单点性环节多，捕获制动、器箭分离、EDl过程开伞、动力减速（7min，125km，4.8km/s）等等；
• 全新气动外形、新型盘缝带伞、新式主动悬架、行星际深空测控等7类18项关键技术；

d、研制周期短，地面验证试验难度大

• 试验项目多、跨系统试验多、试验规模大，例如：气动验证、降落伞火箭弹飞试验、着陆缓冲试验等等；
• 地面仿真、地面模拟火星环境难度大，30%的重力模拟、多因素复合模拟等；

二、这次带来多少载荷？（13种）
（一）环绕器科学载荷（7种）

• 1.中分辨率相机，用于获取火星全球遥感影像图。
• 2.高分辨率相机，用于对着陆区和高科学价值区域成像。
• 3.次表层雷达，用于开展火星表面次表层结构、极地区冰层探测。
• 4.矿物光谱分析仪，用于探测火星表面的矿物种类、含量和空间分布情况。
• 5.磁强计，用于探测火星空间磁场环境。
• 6.离子与中性粒子分析仪，用于对太阳风以及火星空间离子和中性粒子的能量、通量和成分进行测量。
• 7.能量粒子分析仪，用于获取火星空间环境中能量粒子的能谱通量和元素成分数据。

（二）火星车科学载荷（6种）

• 1.导航/地形相机，用于为火星车提供导航和定位依据，获取着陆区及巡视区高分辨率三维图像。
• 2.多光谱相机，用于探测火星表面物质类型分布，获取巡视区可见、近红外波段的图像。
• 3.次表层雷达，用于探测巡视区次表层地质结构。
• 4.表面成分探测仪，用于获取紫外至近红外谱段的高分辨率的光谱特征信息。
• 5.表面磁场探测仪，用于探测巡视区局部磁场。
• 6.气象测量仪，用于探测巡视区环境气温等气象环境。

三、这次的国际合作
火星探测是科学探索工程，任务实施中开展了多项合作。与欧空局、阿根廷在任务测控方面互相支持；与法国、奥地利等国开展多个载荷的联合定标并合作开展数据分析。

四、任务目标
我国实施的首次火星探测任务，是在2016年1月经党中央、国务院批准立项的,任务目标是在2020年通过一次发射,实现2021年的火星环绕、着陆和巡视探测,迈出我国行星探测的第一步。具体目标是：
1、工程目标

• 突破火星制动捕获、进入/下降/着陆(EDL)、长期自主管理、远距离测控通信、火星表面巡视等关键技术,实现火星环绕探测和巡视探测,获取火星探测科学数据，实现我国在深空探测领域的技术跨越。
• 建立完整配套的深空探测工程体系,包括设计、制造、试验、飞行任务实施、科学研究、工程管理以及人才队伍,推动我国深空探测可持续发展。

2、科学目标

• ·研究火星形貌与地质构造特征。
• ·研究火星表面土壤特征与水冰分布。
• ·研究火星表面物质组成。
• ·研究火星大气电离层及表面气候与环境特征。
• ·研究火星物理场与内部结构。

五、任务组成
天问一号任务由国防科工局、国家航天局统一组织,由工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控、地面应用等系统组成。
工程总体由国家航天局探月与航天工程中心承担，主要负责工程总体方案设计，研制总要求、研制任务书和计划制订，以及工程总体协调与组织实施等工作。
探测器系统（中国空间技术研究院）：探测器由着陆巡视器（进入舱和火星车，中国空间技术研究院）和环绕器（上海航天技术研究院）组成。
运载火箭系统（中国运载火箭技术研究院）：运载火箭采用长征五号遥四运载火箭，全箭为两级半构型，每台助推采用2台液氧/煤油发动机，均使用无毒无污染推进剂。本次发射是长征五号系列运载火箭首次应用性发射，将探测器直接送入地火转移轨道。
发射场系统（中国卫星发射测控系统部）：发射任务由文昌航天发射场组织实施，采用“新三垂”测发模式和远距离测发控方式。
测控系统（中国卫星发射测控系统部）：测控系统由北京航天飞行控制中心、运载火箭测控系统、中继卫星系统、近地航天测控网、深空测控网、VLBI测轨分系统和国际联网站组成。
地面应用系统（国家天文台）：地面应用系统主要由运行管理、数据接收、数据预处理、数据管理、科学应用与研究等5个分系统组成。

正如取之于中国历史的“天问”这个工程名称，厚植于文化精髓，跨越出千年求索，体现着我们中国人的厚重底蕴以及我们迈向未知深空的勇气和毅力！火星就在那，宇宙就在那，今天，我们出发了，火星，我们来啦！

感谢图： 张高翔 孙钰程 郭文彬 屠海超
文字：Space Doctor

干就完事了！

早该这么干了，回过头去看，冷战真是人类的黄金岁月。

人类1961年进入太空，1969年登上月球，1971年建成世界上首个空间站，在那段人类进行太空探索的黄金岁月里，差不多每隔十年就整个大活，就连苏联行将解体，冷战即将结束的1991年，苏联居然还在测试暴风雪2号航天飞机。太空探索甚至成了各大主要政治力量的政治合法性的重要来源，连后发国家都不甘居人后，想方设法的以各种方法参与到太空探索的进程中来，独自搞不了太空探索的小国就搭伙一起过日子，或者去蹭大国的舱位，一时间形成了各显神通，钻头觅缝和百花齐放的局面。

翻看那个年代的未来畅想，都是21世纪人类在太空中傲游。

然后21世纪过了五分之一了，我们遨游个屁的遨游，我们还在地球上吃灰，吃前人的遗产，吃老本，连太空歌剧都跟着一块完犊子了，现在一提起科幻，不是赛博朋克近未来反乌托邦就是末世废土生存剧，要么就是一转修仙，我都不知道人类究竟是惧怕仰望太空还是羞于面对前人，亦或兼而有之？

明明机械飞升是最适合搞太空探索的技术方式，然而一提起机械飞升人们脑子里还是只有赛博朋克，一堆义肢古惑仔在外立面LED照明化的水泥盒子之间勾心斗角互相算计，搞一些迫真高科技的街头混混行为。

然而再高科技的混混，他终究是个混混。

我们对科技和未来的想象居然已经变的如此猥琐，如此佝偻，如此不堪，还不自知！

你再看看现在，我们整天都在忙着搞些啥？最大的太空新闻居然是忙着研究低成本可重复使用火箭。

主要议题是啥？收铸币税，念左右经，贴大字报，戴口罩和不戴口罩，戴口罩和不戴口罩衍生出来的形而上学问题，戴口罩和不戴口罩的反思与辩证关系。

这tm都是些什么乱七八糟的东西？

能不能偶尔做点正事？都21世纪了各位，一台破手机的算力都超过阿波罗的主控计算机了，求求你们行点人事吧。

还整天说冷战思维冷战思维的，可别埋汰冷战思维了，那叫冷战？那分明叫黄金时代！冷战思维应该是一个褒义词！那会的人类英雄辈出，传奇故事鳞次栉比形同常态，敢于做大手笔，搞大事情，整大活，上能九天揽月，下可五洋捉鳖，把原子拆碎了又聚合，在月球上插旗，在轨道上实现常态化存在，做的是功在当代的事迹，想的是星辰之间的荆棘坦途，怀的是功成不必在我的气魄，创的是利在千秋的伟业！他们用简陋的技术做到的事情，是我们吃着专利税却想都不敢想的宏愿！

一堆人扣扣索索的在地球上互相垮起个批脸，争先恐后cos阿Q，无利不起早，星空不敢仰望，算账比猴还精，我称之为人类师爷化。

恶心啊，我都关着灯，你哪怕放卫星丢垃圾呢？放点，花不了多少，哪怕偷偷摸摸的？

干点大事，别再给先人丢脸了，先人就那么点脸，还能供我们丢几天？有朝一日脸丢尽了，无脸可丢了，怎么办？大伙分行李回家吹灯拔蜡死了拉倒？

其实之前还有萤火一号，可惜发射失败。

证明了长征五号还是基本可靠的，可以发三枚长征五号登个月试试。