2020年7月23日中国火星之旅

李朋

祝融号传回火星照片！天问一号着陆两器分离和落火影像发布

今天，国家航天局发布我国首次火星探测天问一号任务探测器着陆过程两器分离和着陆后火星车拍摄的影像。图像中，着陆平台和“祝融号”火星车的驶离坡道，太阳翼、天线等机构展开正常到位。

△由火星车前避障相机拍摄，正对火星车前进方向。图中可见坡道机构展开正常；图像上部的两个伸杆为已经展开到位的次表层雷达；前进方向地形清晰。为获知火星车前进方向更大范围的地形信息，避障相机采用大广角镜头，在广角镜头畸变的影响下，远处地平线形成一条弧线。

△由导航相机拍摄，镜头指向火星车尾部。图中可见火星车太阳翼、天线展开正常到位；火星表面纹理清晰，地貌信息丰富。

两器分离如何完成？航天八院专家解密“完美落火”背后风险点

在太空中，两个航天器的对接被形象地称为“太空之吻”，近年来，从神舟八号到神舟十一号、从天宫到天舟，我国航天器在太空上演过一次次令人难忘的交会对接。

而在5月15日这次具有里程碑意义的“落火”大戏中，令人难忘的却是“两器分离”，它的成功上演，确保了着陆巡视器得以完成后续一连串完美的落轨、下降、悬停、避障、落地动作，在火星表面第一次留下中国印迹。

这次在火星停泊轨道上的“两器分离”是如何完成的？风险点在哪里？降落中又经历了哪些惊心动魄的过程？上海航天八院的专家透露了个中细节。

分离前，“天问一号”火星探测器在周期为两个火星日的停泊轨道上运行，在到达近火点前约6小时，八院抓总研制的环绕器4台120N发动机点火约两分多钟，实施降轨机动，进入火星大气进入轨道，之后转为两器（环绕器、着陆巡视器）分离姿态，并执行两器分离动作。

据八院专家介绍，两器分离经过了“降轨、分离、升轨”三步曲，可谓步步惊心。

首先，“天问一号”要实施降轨机动，环绕器上的发动机点火，降低探测器近火点高度。然后，“天问一号”在距离火星表面约125公里前，实现环绕器和着陆巡视器的分离。两器到达安全距离后，环绕器点火提升轨道至中继轨道，环绕器升轨的同时，实时拍摄监测着陆巡视器的下降过程。接着，着陆巡视器调整姿态，防热大底朝前，沿着进入火星大气的轨道滑行，瞄准进入火星大气层的一个窄窄的进入走廊，着陆巡视器与火星大气层形成的这一夹角非常关键，角度太大会导致与大气摩擦温度升高过于剧烈，角度太小又实现不了进入火星大气层的目标。

专家指出，如果降轨偏差过大，会影响着陆巡视器进入火星大气时进入角、经纬度等参数，最终影响着陆巡视器进入火星大气后的着陆过程，遇到此情况，地面可以终止分离流程；分离有问题，探测器能够自主判断取消分离，继续携带着陆巡视器飞行，等待后续着陆机会；分离成功，但环绕器升轨近火点高度不够，会有进入火星大气坠毁的风险，这些都是两器分离及着陆过程的风险点所在。

着陆巡视器和环绕器分离后，继续沿火星大气进入轨道飞行，分离后再经过3个多小时进入火星大气，依靠气动外形减速、降落伞减速、发动机减速、悬停避障，最终安全着陆在火星表面。环绕器则在分离半小时后进行升轨机动，返回停泊轨道。

进入火星大气时，着陆巡视器的速度可达每秒4.8千米，相当于子弹出膛速度的6倍

在着陆巡视器距离火星10公里左右时，打开携带的超音速降落伞

据专家介绍，着陆巡视器进入气动减速段是最主要的减速阶段。进入火星大气时，着陆巡视器的速度可达每秒4.8千米，相当于子弹出膛速度的6倍。着陆巡视器进入火星大气后，要进行升力体制导和展开配平翼，以便更好地利用火星大气的阻力，使陆巡视器防热大底和火星大气的不断摩擦来减速。经5分钟的减速之后，着陆巡视器的速度下降到每秒460米，速度降低将近90%。

当速度降至100米/秒时，降落伞就基本完成了使命，此后着陆巡视器把大底和背罩抛掉，露出着陆平台和火星车

在着陆巡视器距离火星10公里左右时，打开携带的超音速降落伞。在降落伞的帮助下，着陆巡视器的速度下降到每秒100米以下。在这1分多钟的时间里，火星大气层中风的速度和方向，对落“火”的精度影响很大，有些时候甚至影响落“火”安全。

在距离火星高度100米的时候，借助降落发动机进行悬停

当速度降至100米/秒时，降落伞就基本完成了使命，此后着陆巡视器把大底和背罩抛掉，露出着陆平台和火星车。平台上的7500牛变推力降落发动机开始点火工作，进一步减小着陆巡视器的下降速度，它用80秒把速度减小到3.6米/秒，同时保持姿态稳定，对地雷达随机开机，并展开着陆缓冲机构的四条着陆腿。

在距离火星高度100米的时候，借助降落发动机进行悬停，同时对火面进行成像，然后挑选相对平坦的区域进行降落。

在最后的落“火”瞬间，利用四条着陆腿里的缓冲吸能材料，把着陆时的冲击力缓冲掉，确保着陆巡视器平稳着陆在火星表面。

在最后的落“火”瞬间，利用四条着陆腿里的缓冲吸能材料，把着陆时的冲击力缓冲掉，确保着陆巡视器平稳着陆在火星表面。

在整个落“火”过程中，由于地火距离非常遥远，使得地火通信延时单程超过17分钟。在落“火”过程中着陆巡视器和地面“指挥部”处于“失联”状态，它需按照事先制定的预案，自主完成进入、下降和着陆的这一系列极为复杂的动作，不能有半点失误，因为这个过程无法依靠地面进行实时的控制和干预。

蝴蝶状的火星车——“祝融号”

落“火”短短的9分多钟，着实让人惊心动魄，后续，随着火星车展开深蓝色的翅膀，缓缓驶下着陆平台，蝴蝶状的火星车——“祝融号”将带着国人的期望与寄托，在火星这颗红色的星球上展开科学探索。

中国首次！天问一号成功降落火星

中国青年报客户端北京航天城5月15日电（中青报·中青网记者 邱晨辉）记者从国家航天局获悉，科研团队根据“祝融号”火星车发回遥测信号确认，5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。

凌晨1时许，天问一号探测器在停泊轨道实施降轨，机动至火星进入轨道。4时许，着陆巡视器与环绕器分离，历经约3小时飞行后，进入火星大气，经过约9分钟的减速、悬停避障和缓冲，成功软着陆于预选着陆区。两器分离约30分钟后，环绕器进行升轨，返回停泊轨道，为着陆巡视器提供中继通信。后续，“祝融号”火星车将依次开展对着陆点全局成像、自检、驶离着陆平台并开展巡视探测。

我国首次火星探测任务于2016 年正式批复立项，计划通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视，对火星进行全球性、综合性的环绕探测，在火星表面开展区域巡视探测。天问一号探测器由环绕器和着陆巡视器组成，着陆巡视器包括“祝融号”火量车及进入舱。探测器自2020年7月23日成功发射以来，在地火转移阶段完成了1次深空机动和4次中途修正，于2月10日，成功实施火星捕获，进入大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星。

2021年2月24日，天问一号探测器成功实施第三次近火制动，进入周期2个火星日的火星停泊轨道后，对火星开展全球遥感探测，并对预选着陆区进行详查，探测分析地形地貌、沙尘天气等，为着陆火星做准备。任务实施过程中，中国国家航天局与欧空局、阿根廷、法国、奥地利等国际航天组织和国家航天机构开展了有关项目合作。目前，探测器距离地球约3.2亿千米。

来自国家航天局的消息称，火星探测风险高、难度大，探测任务面临行星际空间环境、火星稀薄大气、火面地形地貌等挑战，同时受远距离、长时延的影响，着陆阶段存在环境不确定、着陆程序复杂、地面无法干预等难点。天问一号任务突破了第二宇宙速度发射、行星际飞行及测控通信、地外行星软着陆等关键技术，实现了我国首次地外行星着陆，是中国航天事业发展中又一具有重大意义的里程碑。

天问一号今起将择机 着陆火星乌托邦平原

环球网

05-15 07:35

订阅

中国首次火星探测任务天问一号探测器自2020年7月23日发射以来，各系统工作正常。今年2月10日，天问一号探测器进入环火轨道，开展科学探测工作，获取了大量科学数据。根据目前飞行情况，天问一号探测器拟于北京时间5月15日凌晨至5月19日期间择机着陆于火星乌托邦平原。

乌托邦平原是火星上最大的平原，直径达3200公里。

“天问一号”是中国首次火星探测任务，也是个高度复杂的任务，将一次性实现火星环绕、着陆和巡视三大工程目标，以及通过13台科学仪器对火星进行全方位科研。“天问一号”于2021年2月10日近火制动、成功进入了周期约10个地球日的低倾角大椭圆环火轨道，随后于2月15日远火点机动调整轨道倾角，成功进入了能探测火星全球的高倾角椭圆环火轨道。2月24日，“天问一号”探测器在成功实施第三次近火制动后，进入近火点280千米、远火点5.9万千米、周期2个火星日的火星停泊轨道。3月4日，国家航天局正式公布首批“天问一号”拍摄的全色图像，分辨率约0.7米，成像区域内火星表面小型环形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可见。

3月4日，国家航天局发布3幅由我国首次火星探测任务天问一号探测器拍摄的高清火星影像图，包括2幅全色图像和1幅彩色图像。

全色图像由高分辨率相机在距离火星表面约330千米-350千米高度拍摄，分辨率约0.7米，成像区域内火星表面小型环形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可见，据测算，图中最大撞击坑的直径约620米。彩色图像由中分辨率相机拍摄，画面为火星北极区域。

2月26日起，天问一号在停泊轨道开展科学探测，环绕器高分辨率相机、中分辨率相机、矿物光谱仪等科学载荷陆续开机，获取科学数据。环绕器上的高分辨率相机配置两种成像探测器，能够实现线阵推扫和面阵成像，对重点区域地形地貌开展精细观测。中分辨率相机具备自动曝光和遥控调节曝光功能，能够绘制火星全球遥感影像图，进行火星地形地貌及其变化的探测。

2021年2月24日6时29分，首次火星探测任务天问一号探测器成功实施第三次近火制动，进入近火点280千米、远火点5.9万千米、周期2个火星日的火星停泊轨道。探测器将在停泊轨道上运行约3个月，环绕器7台载荷将全部开机，开始科学探测。同时，载荷中的中分辨率相机、高分辨率相机、光谱仪等将对预选着陆区地形地貌、沙尘天气等进行详查，为择机着陆火星做好准备。

天问一号探测器进入火星停泊轨道

天问一号探测器自2020年7月23日成功发射以来，已在轨飞行215天，距离地球2.12亿千米。2021年2月10日探测器进入环火轨道，于2月15日实施了远火点轨道平面机动，2月20日实施了第二次近火制动，目前设备状态正常，各项飞控工作正常开展。

据国家航天局消息，2021年2月15日17时，我国首次火星探测任务天问一号探测器成功实施捕获轨道远火点平面机动。探测器上的3000牛发动机点火工作，将轨道调整为经过火星两极的环火轨道，并将近火点高度调整至约265千米。后续，天问一号探测器还将通过数次轨道调整，进入火星停泊轨道。

“横着绕”改成“竖着绕”

天问一号将看到火星两极

天问一号2月10日成功进入火星轨道后，研制团队对轨道数据进行了判读和评估。由于天问一号入轨精度较高，因此取消了进行原计划在2月12日进行的火星轨道修正，直接进行今天的“远火点平面轨道调整”控制。

天问一号进入火星轨道后，飞行轨迹是一个绕着火星的椭圆形，远火点则是这个椭圆轨迹上距离火星最远的一点。“远火点平面轨道调整”就是将天问一号的绕火星飞行路线从“横着绕”变成“竖着绕”，相当于来了个“侧手翻”，这样天问一号就能够对火星的两极进行拍摄，从而完成对火星全球的遥感成像任务。

天问·探路火星｜“刹车”只有一次机会，天问一号如何把握？

澎湃新闻

02-10 21:02

订阅

2月10日晚上，我国首次自主火星探测器天问一号按照预设程序开始实施火星制动捕获主发动机点火，之后成功进入环绕火星轨道。其中，实施制动捕获的环绕器由中国航天科技集团八院抓总研制。

此次天问一号火星制动捕获的成功标志着我国首次火星探测任务“绕、落、巡”三大目标中的环绕目标顺利达成，为后续着陆、巡视任务的实施奠定了基础。

“太空刹车”有多难？

火星制动捕获是指探测器在抵近火星时，通过主发动机长时间点火，使得在行星际空间高速飞行的探测器大速度增量减速，从而能够被火星引力场捕获，进入绕火轨道，这就好比要踩一脚“太空刹车”。作为火星探测任务中技术风险最高、技术难度最大的环节之一，制动捕获的机会是唯一的，关系着整个工程任务的成败。捕获过程中，火星环绕器需要准确地进行点火制动，只有点火时机和时长都分秒不差，才能形成理想的目标捕获轨道。

这一脚“太空刹车”极为关键，直接关系到火星探测任务成功与否。如果这一脚“太空刹车”踩早了，速度降得过低，探测器就会坠入火星大气层，在大气层解体或撞击火星表面；如果踩晚了，探测器器则不能被火星引力捕获，从而飞离火星，围绕着太阳公转。

1960年10月10日，苏联发射了人类首颗火星探测器（“火星”-1960A），拉开了人类探测火星的序幕。从1960年至今，人类实施了50余次火星探测任务，但接近三分之二任务以失败告终，其中一个关键的原因是探测器未成功完成火星制动程序。比如，苏联1973年7月21日发射的“火星”-4号探测器在距离火星表面2200千米处飞越，由于制动发动机失效而没有进入火星轨道。美国的火星探测成功率比较高，但也有几次任务因未能完成制动而失败。比如1999年9月23日发射的“火星气候轨道器”也因制动失败导致整个任务失败。

本次天问一号火星探测任务捕获时，探测器的目标轨道距离火星最近处仅400千米,相对火星的速度却高达4－5km／s，制动的“时间窗口”仅为半个小时左右，一不留神就会撞击火星或飞离火星。本次任务中，地面测控系统的深空测控网和甚长基线干涉测量网通过接收探测器持续发射的高稳定度无线电信号，经过连续计算获得高精度的轨道数据，从而确保探测器能够在预定的时间、预定的高度顺利进入捕获走廊，实施变轨动作。

天问一号火星探测器拍摄的首幅火星图像。

揭秘承担“太空刹车”重任的环绕器

在本次天问一号制动捕获中，火星环绕器独自承担了“太空刹车”重任，制动成功也进一步验证了火星环绕器的各项高可靠设计。

据首次火星探测任务探测器系统副总指挥兼环绕器总指挥张玉花介绍，火星环绕器采用“外部六面柱体＋中心承力锥筒”构型。

在制动捕获过程中，火星环绕器面临着诸多困难。由于制动捕获时探测器距离地球1.92亿公里，单向通信时延达到了10.7分钟，地面无法对整个过程进行实时监控，只能依靠探测器自主执行捕获策略。为了确保本次制动捕获成功，中国航天科技集团八院火星环绕器团队设计了器务自主管理器双大脑、姿轨控计算机三核心、测控通信多通道切换策略、发动机双关机策略、3000牛和120牛发动机两重保险等多项技术，极大地提升了系统的可靠性，为制动捕获过程探测器安全保驾护航。

首次火星探测任务探测器系统副总师兼环绕器总设计师王献忠介绍，独自承担“太空刹车”重任的环绕器“耳聪目明”，行动决策“科学民主”，根据实际情况采用最优解。

环绕器配备了1台3000牛推力的轨道控制发动机，进行引力捕获时的制动减速控制。火星引力捕获窗口有限，要求探测器在10分钟内将速度降低约1千米/秒。与常规卫星可以由地面实时操控不同，制动捕获过程中，探测器距离地球远，地球与探测器之间数据通信的单向时间延迟超过10.7分钟，探测器必须完全依靠自身完成发动机点火和关机，克服发动机点火期间的扰动，实现点火方向和点火时长的精确控制。

“在失去地面实时测控的环境下，我们惟有通过方案设计，充分考虑发动机推力存在偏差、探测器质心不断变化等情况，全自主执行精确轨道控制；再通过多因素组合的测试和仿真分析，让控制方案更加健壮可靠。”环绕器副总设计师朱庆华说道。

据悉，团队从20世纪70年代的美国海盗号火星探测器开始，研究了目前国际上所有的火星探测器，并对国外的失败和成功案例进行深入剖析。“我们对火星探测全过程反复推演，可以说已经将我们能想到的所有可能情况都考虑了进去，并通过各种可能事件的组合来测试我们的方案和产品。”GNC系统（制导、导航与控制分系统）主任设计师聂钦博说道。

天问一号探测器，环绕器采用“外部六面柱体＋中心承力锥筒”构型。

环绕器上配备了光学导航敏感器和红外导航敏感器，能自主进行定位。光学导航敏感器采用“恒星姿态识别＋硬脉冲校时”技术，确保时空对准，通过亚像素级图像处理，获取火星轮廓并解算出自身位置。红外导航敏感器，采用复合的探测方式，通过对火星凝视成像，检测火星图像边缘，辅助环绕器完成轨道测量。

此外，环绕器在近火捕获前，地面也将对其进行一次精确的无线电测定轨。结合环绕器上光学自主导航仪器的导航信息，得到环绕器和火星的精确位置。制动过程中，依靠可靠的捕获策略，确保探测器处于“捕获走廊”，直至进入环火轨道。

环绕器是一名副其实的“太空多面手”，不仅承担了“太空刹车”的重任，还肩负着中继通信的重任。火星探测器通信时延是月球探测器的1000倍，信号衰减是月球探测器的100万倍。环绕器距离地球最远时，单向通信延时达到22分钟，一来一回通信将会延迟44分钟，并且还会遇到信号衰减、太阳辐射干扰等难题。

如何解决如此复杂的超远距离深空通信？张玉花，八表示院研制团队开展了关键技术攻关，成功研制了以“超高灵敏度应答机”和“大口径可两维驱动天线”为核心的X频段“测控数传一体化”测控系统。

据悉，自2020年7月23日发射以来，火星探测研制团队已经持续开展了202天的在轨飞行控制任务，完成了四次中途修正和一次深空机动，开展了各种自检和功能验证工作，对探测器的测控通信能力、能源保障能力、姿轨控能力、自主管理能力等进行了测试，确保制动捕获过程涉及的功能、性能得到充分检验。

后续，火星环绕器研制团队将继续发扬严慎细实的工作作风，为着陆巡视器登陆火星开展巡视探测任务、科学载荷遥感探测获取原创成果、天问一号探测任务的圆满成功做好支撑。

天问一号探测器进入火星轨道 环绕火星获得成功

央视新闻

02-10 20:59

天问一号探测器进入火星轨道 环绕火星获得成功

记者从国家航天局获悉，刚刚，中国首次火星探测任务天问一号探测器实施近火捕获制动，环绕器3000N轨控发动机点火工作约15分钟，探测器顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，倾角约10º的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标，环绕火星获得成功。

“天问一号“上的分离测量传感器拍摄的”天问一号“在太空中的美妙身姿。

首次火星探测任务由地火转移阶段进入火星捕获阶段后，天问一号环绕器携带的中分辨率相机、高分辨率相机、磁强计、矿物光谱分析仪、离子与中性粒子和能量粒子探测仪等载荷将陆续开始工作，对火星开展多维度探测。

“天问一号“上的分离测量传感器拍摄的”天问一号“上的国旗。

自2020年7月23日成功发射以来，天问一号探测器已累计飞行202天，完成1次深空机动和4次中途修正，抵达火星时飞行里程约4.75亿千米，距离地球约1.92亿千米，器地通信单向时延约10.7分钟，各系统状态良好。后续天问一号还将经过多次轨道调整，进入火星停泊轨道，开展预选着陆区探测，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测。

记者从中国国家航天局获悉，2021年2月5日20时，首次火星探测任务天问一号探测器发动机点火工作，顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正，以确保按计划实施火星捕获。

截至目前，天问一号已在轨飞行约197天，距离地球约1.84亿公里，距离火星约110万公里，飞行里程约4.65亿公里，探测器各系统状态良好。

此前，天问一号在距离火星约220万公里处，获取首幅火星图像。

图中，火星阿茜达利亚平原、克律塞平原、子午高原、斯基亚帕雷利坑，以及最长的峡谷—水手谷等标志性地貌清晰可见。

截至1月3日6时，天问一号探测器已经在轨飞行163天，飞行里程突破4亿公里，距离地球约1.3亿公里，距离火星830万公里。探测器姿态稳定，按计划将在一个多月后实施近火制动，进入环火轨道，准备着陆火星。

天问一号任务是我国独立开展行星际探测的第一步，将通过一次发射实现对火星的“绕、着、巡”，即火星环绕、火星着陆、火面巡视。天问一号探测器总重约5吨，由环绕器和着陆巡视器组成，着陆巡视器主要包括进入舱和火星车。目前，环绕器已完成第三次在轨自检，各系统工作正常。（总台央视记者 崔霞 王世玉 黄宝池 国家航天局 杨璐）

天问一号火星探测器飞行里程突破3亿千米

中新网北京11月17日电(郭超凯杨璐)记者从中国国家航天局获悉，截至2020年11月17日凌晨，中国首次火星探测任务天问一号探测器已在轨飞行116天，飞行里程超过3亿千米，距离地球约6380万千米。天问一号探测器姿态稳定，能源平衡，部分分系统完成自检，各系统工作正常。

在轨飞行期间，天问一号已经完成三次中途修正和一次深空机动等飞控工作。11月初，天问一号着陆巡视器进入舱和火星车的多个分系统完成首次在轨自检，结果正常。

天问一号计划于2021年2月到达火星，实施火星捕获，2021年5月择机实施降轨，着陆巡视器与环绕器分离，软着陆火星表面，火星车驶离着陆平台，开展巡视探测等工作。

新华社北京10月9日电题：奔向火星关键一步！“天问一号”顺利完成深空机动四大看点

新华社记者胡喆

10月9日，在我国首次火星探测任务飞行控制团队努力下，“天问一号”探测器顺利完成深空机动。至此，探测器的飞行轨道变为能够准确被火星捕获的、与火星精确相交的轨道。截至深空机动前，“天问一号”已飞行超过78天，距离地球超过2900万公里，目前探测器各系统状态良好。对我国首次火星探测任务而言，此次深空机动意义重大。

什么是深空机动？与轨道修正有何区别？

深空机动是指在地火转移段实施的一次变轨机动。中国航天科技集团八院火星环绕器团队专家告诉记者，通过深空机动可以改变探测器原有的飞行速度和方向，使其能够沿着变轨后的轨道顺利飞行至火星。

专家介绍，执行深空机动是运载火箭入轨弹道和地火转移轨道联合优化的结果，能够提升运载的发射能力、增加探测器的发射质量，使探测器可以携带更多的推进剂，更好地完成探测任务。

此前，“天问一号”已完成两次轨道中途修正。专家表示，与速度增量较小、发动机工作较短的常规中途修正不同，深空机动过程中，探测器由发射入轨的逃逸转移轨道变轨为精确到达火星的轨道，速度增量大、发动机工作时间长，对探测器控制和推进系统提出了极高要求。

如何实现深空机动？

执行深空机动任务需要飞行控制团队根据预定到达火星时间、轨道参数与即时测控定轨参数制定深空机动变轨策略，完成对应的探测器姿态和轨道控制，确保探测器在深空机动后处于与火星精确相交的轨道上。

“‘天问一号’在跑，地球在跑，火星也在跑。目前‘天问一号’已经距离地球超过2900万公里，我们互相之间的时延已经比较大了，所以很多动作都要靠我们事先设计和探测器自己完成，这些都具有难度和挑战。”我国首次火星探测任务“天问一号”探测器副总指挥张玉花说。

为了完成地面测控的精密定轨和探测器上精确自主的轨道控制，此次深空机动中，地面对探测器的定轨任务由我国深空测控站和天文台共同完成，准确保证了探测器变轨的精密定轨需求。为了能够精确自主控制轨道，火星环绕器装备了具备故障识别与自主处理能力的计算机，充分保证了轨道控制的精度和可靠性。

深空机动对火星探测好处多

据悉，通过使用深空机动进行轨道设计和轨道控制，不但成功增加了探测器的推进剂携带量，还实现了三方面目标。

首先，深空机动将一个大的捕获速度增量分解为两次相对较小的速度增量，有利于减小发动机单次工作时间，保证发动机工作的可靠性。同时，深空机动的实施有利于3000N发动机的标定，过程中可对3000N发动机进行推力和比冲标定，而精确的发动机标定参数可以更好地确保火星捕获的精度。

此外，通过深空机动，八院火星环绕器研制团队实现了对探测器到达时间的优化，能够得到更加有利的捕获点处的光照条件和通信条件，也使捕获时探测器经历的火影时间（探测器进入太阳光被火星遮挡的阴影区）和通信盲区时间更短。

3亿公里之遥精确瞄准 精度优于设计指标

此次深空机动中，环绕器距离瞄准的火星位置约3亿公里，误差控制约200公里，这相当于从北京到上海约1200公里的距离中瞄准一个直径约0.8米的目标，难度可想而知。

在飞行控制团队的不懈努力下，此次深空机动控制的实际精度优于设计指标。后续，工作人员将根据探测器实际飞行状态，迭代优化中途修正策略，利用中途修正持续对到达火星的轨道进行精确修正，确保探测器能够按计划准确进入火星捕获走廊，被火星引力捕获进入环火轨道，开展着陆火星的准备和后续科学探测等工作。（完）

10月1日，在举国欢度国庆、中秋双节之际，国家航天局发布我国首次火星探测任务天问一号探测器飞行图像，图上的五星红旗光彩夺目，呈现出鲜艳的中国红。这是我国天问一号探测器首次深空“自拍”，茫茫宇宙中银色的着陆巡视器和金色的环绕器熠熠生辉，天问一号以此向祖国报告平安，表达生日祝福。

探测器上的五星红旗，尺寸约为39厘米×26厘米，略小于一张A3纸，重量144克，图案采用特殊材料经特殊套印工艺喷涂。

飞行图像由探测器携带的分离测量传感器拍摄。传感器安装于探测器外侧壁,在地面控制下与探测器本体分离，利用自身两侧安装的两个广角镜头,每秒拍摄一张图像,通过WIFI通信方式将图像传送给探测器,再由探测器转发给地面站。

天问一号探测器于7月23日成功发射，由长征五号运载火箭直接送入地火转移轨道，飞行期间已成功完成地月合影获取、两次轨道中途修正、载荷自检等工作。截至10月1日凌晨，探测器已飞行1.88亿千米，距地球 2410万千米，飞行状态良好。

2020年9月20日23时，在我国首次火星探测任务飞行控制团队控制下，天问一号探测器4台120N发动机同时点火工作20秒，顺利完成第二次轨道中途修正，并在轨验证了120N发动机的实际性能。

截至目前，天问一号已在轨飞行60天，距离地球约1900万千米，飞行路程约1.6亿公里，探测器各系统状态良好，地面测控通信各中心和台站跟踪正常。

中途修正一般是指在探测器飞行过程中，对各种原因导致的轨道偏离进行修正，使探测器更贴近理论轨道飞行。天问一号发射入轨和第一次中途修正的精度很高，本次修正量很小。

新京报

08-02 07:25

订阅

据央视新闻消息，记者从国家航天局获悉，我国首次火星探测任务天问一号探测器刚刚顺利完成第一次轨道中途修正，继续飞向火星。据介绍，本次点火在完成轨道修正的同时，在轨验证了3000N发动机的性能。后续，天问一号探测器还将经历深空机动和数次中途修正，奔火飞行6个多月后抵达火星附近，通过制动被火星引力捕获进入环火轨道，开展着陆火星的准备和科学探测等工作。

光明网

08-02 09:07

订阅

今日7时0分，我国首次火星探测任务天问一号探测器3000N发动机工作20秒，顺利完成第一次轨道中途修正，继续飞向火星。

截至第一次轨道修正前，天问一号探测器已在太空中飞行约230个小时，距地球300万公里，各系统状态良好。

本次3000N发动机点火，在完成轨道修正的同时，验证了发动机在轨的实际性能。后续，天问一号探测器还将经历深空机动和数次中途修正，奔火飞行6个多月后抵达火星附近，通过制动被火星引力捕获进入环火轨道，开展着陆火星的准备和科学探测等工作。

据中国探月工程微信公众号7月28日消息，我国首次火星探测任务天问一号探测器目前飞行状态良好，能源平衡、工况正常，地面测控捕获及时、跟踪稳定，飞行控制和数据接收有序通畅，各项工作顺利开展。探测器已脱离地球引力影响范围，进入行星际转移轨道,飞离地球超过150万公里。

7月27日，天问一号探测器在飞离地球约120万公里处回望地球，利用光学导航敏感器对地球、月球成像，获取了清晰地月合影。在这幅黑白合影图像中，地球与月球一大一小，均呈新月状，在茫茫宇宙中交相辉映。

NASA（美国航空航天局）在地面部署的小行星碰撞预警防御系统就观测到了天问一号升空入轨的画面，在Atlas Maunoloa太空望远镜眼中，“天文一号”如同一记耀眼的流星，划破苍穹，在星辰大海中穿梭而过，飞向目的地，NASA在配文最后送出“Bon Voyage（一路顺风)”的祝愿。

今天，我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务#天问一号#探测器。火箭成功将探测器送入预定轨道。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。

火星是日月之外人类最早注意到的天体之一，这颗火红色的星球从古至今一直吸引着人类的目光。

中国古人将火星称为“荧惑”，古埃及直接称火星为“红色的那颗”，现在火星的英文“Mars”则是古罗马神话中战神“玛尔斯”的名字。

从肉眼到望远镜再到发射探测器，为了增加对这颗神秘星球的认识，人类充分发挥聪明才智。

7月23日13时25分，我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务天问一号探测器，成功将探测器送入预定轨道，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。

首次火星探测任务的工程目标，一是突破火星制动捕获、进入/下降/着陆、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；二是建立独立自主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，推动我国深空探测活动可持续发展。

首次火星探测任务的科学目标，主要是实现对火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等研究。

首次火星探测任务于2016年1月经党中央、国务院批准立项，由国家航天局组织实施，具体由工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控、地面应用等五大系统组成。国家航天局探月与航天工程中心为工程总体单位，中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制运载火箭系统，中国空间技术研究院和上海航天技术研究院抓总研制探测器系统。中国卫星发射测控系统部负责组织实施发射、测控。中国科学院国家天文台抓总研制地面应用系统、负责科学数据接收、处理、存储管理等工作。

我国火星探测作为开放性的科学探索平台，包括港澳地区高校在内的全国多地研究机构积极参与了研制过程，我国也与欧空局、法国、奥地利、阿根廷等国家和组织开展了多项合作。

火星是离太阳第四近的行星，与地球邻近且环境最为相似，是人类走出地月系统开展深空探测的首选目标。国际火星探测已取得了丰富成果，发现了曾经有水、甚至现在还存在水的若干证据，极大激发了人们在火星寻找生命的热情，也成为当前国际深空探测的热点。受天体运行规律约束，火星探测窗口每26个月一次，并且窗口时间较短。1996年以来，几乎每个发射窗口都有火星探测器发射，今年更是迎来了多国齐聚火星发射窗口，共同奔赴火星，开启深空探测的新高潮。

7月23日中午12时40分许，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，由长征五号遥四运载火箭发射升空。这是中国首次执行火星探测任务，任务目标是通过一次发射，实现火星环绕、着陆和巡视探测。

按照规划，”天问一号“将通过一次发射任务便实现火星的环绕、着陆和巡视。如果成功，中国也将成为继美国之后，第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。 据悉，”天问一号“任务主要由探测器、运载火箭、发射场、测控、地面应用等五大系统组成。其中。探测器由环绕器和着陆巡视器组成，总质量约5吨。

在环绕器中，配置了7台科学载荷，具体包括中分辨率相机、高分辨率相机、次表层探测雷达、火星矿物光谱探测仪、火星磁强计、火星离子与中性粒子分析仪、火星能量粒子分析仪，而着陆巡视器则是由进入舱和火星车组成。按照计划，进入舱将完成火星进入、下降、着陆任务，火星车则会在着陆区开展巡视探测。

在火星车上，将配置多光谱相机、次表层探测雷达、火星表面成分探测仪、火星表面磁场探测仪、火星气象测量仪、地形相机共6台科学载荷。按照计划，长征五号运载火箭将带着“天问一号”飞行约7个月后抵达地火转移轨道，2021年2月中下旬，探测器与运载火箭进行分离，然后经过中途修正，在近火点附近实施制动，实现火星捕获。

　　紧接着，“天问一号”会进入周期约10个火星日的环火椭圆轨道，再择机实施轨道机动，然后进入周期约2个火星日的椭圆停泊轨道，这个过程需要约2个月。 接下来，预计在2021年4月23日，“天问一号”会在完成着陆区预先探测和着陆点调整后，择机释放着陆巡视器，而环绕器会随即进行轨道调整，进入中继通信轨道，为火星车提供中继通信链路，兼顾开展科学探测。

着陆巡视器与环绕器分离后，进入火星大气，通过气动外形、降落伞、反推发动机等多级减速和着陆腿缓冲，实现软着陆。然后火星车会与承载平台分离，在火星表面开展巡视科学探测。图为“天问一号”任务火星车亮相

这并不是中国第一次迈出火星探测的征程。2011年11月9日，俄罗斯福布斯-土壤火星探测器携中方研制的首颗火星探测器“萤火一号”，在哈萨克斯坦拜克努尔航天中心发射升空，进入近地椭圆转移轨道。但由于诸多原因，上面级主发动机未起动，导致最后星沉大海，探测任务未完成。图为长征五号遥四运载火箭安全转运至发射区。后续，在完成火箭功能检查和联合测试工作，并确认最终状态后，火箭将加注推进剂，按计划实施发射。