图为美国国家航天局发布的“田文一号”在距离火星约220万公里处获得的火星图像和火星的一些标志性地貌。这是中国探测器首次拍摄到火星图像。新华社
农历除夕前后，执行中国首次火星探测任务的田文一号探测器将在火场附近刹车，刹车后将被火星“捕获”。这意味着，经过200多天的长途飞行，田文一号将最终抵达火星轨道，正式开始火星探测之旅。
“刹车”减速，被“捕获”后将进入环火轨道
万物皆有引力，“大物体”的超强引力将小物体拉过去。这个过程可以简单理解为“田文一号”探测器被火星引力“捕获”。
“刹车”的动作极其关键。探测器到达火星引力范围后，需要“踩刹车”使探测器减速，避免探测器飞出或撞击火星。探测器被火星精确“捕获”后，变成了火星卫星，进入绕火飞行阶段。
前不久，嫦娥五号探测器到达月球后进行了“刹车”，近几个月完成了刹车；与探月任务相比，田文一号在近火处刹车要困难得多。
机会还是只有一次，但由于地面火力距离较远，通信延时超过10分钟，地面无法做任何实时控制和干预。“我们用发动机启动命令作为程序控制，已经固化在程序中，由程序独立执行。”中国航天科技集团五院“田文一号”探测器副司令李说，过去他会听到飞控队“发动机启动”的命令，但这次探测器会自行判断并自动启动，地面队根据近一个小时的遥测数据只能知道最终“刹车”完成情况。
截至2月9日，“田文一号”已经在轨道上飞行了大约201天。目前探测器各系统状态良好，飞行里程超过4.65亿公里。
已完成四次中途修正等工作，落火还需约3个月时间
2020年7月23日12时41分，我国首次火星探测任务“田文一号”发射升空。在飞行了2000多秒后，探测器成功进入预定轨道，开始了它的火之旅。
火星和地球之间的距离是周期性变化的，从最近的大约5000万公里到最远的4亿多公里。由于地球和火星都在围绕太阳运动，探测器和地球之间的距离更长。据了解，“田文一号”探测器到达火星附近时，距离地球约1.9亿公里，飞行总里程将达到4.7亿公里。
此时，距离上线已经过去了半年多。这几天，“田文一号”沿着“弧形”轨道一路追逐火星。目前已成功完成地月照片、探测器“自画像”、四次中途修正、深空机动、载荷自检等。
2月5日晚，为确保火星按计划“捕获”，田文一号探测器发动机点火，地面火转移段第四次轨道中途修正顺利完成。
与此同时，一张“美照”被刷了。田文一号发回的第一张火星图像发布，这是中国探测器首次捕获火星，由田文一号在距离火星约220万公里的地方拍摄。在图片中，火星的标志性地貌，如茜达利亚平原、折痕平原和水手谷清晰可见。
“田文一号”的着陆点是火星北半球的乌托邦平原。但在近火处刹车后，将绕火星飞行3个月左右，对着陆区域进行初步探索，以便在天气条件较好的适当时机着陆。
中国首次火星探测任务总设计师张荣桥表示，火星探测工程最大的特点是距离远、环境新。“航天器设计的逻辑是，首先要了解要参观的环境，通过各种技术、手段和措施保证航天器。适应这种环境，但深空探测的特点是去一个未知的环境。”
“目前，我们对火星的了解还非常有限。从环火到落火，在这段时间里，探测器会对着陆区进行预探测，这将使我们在着陆时更加安全和可控。”中国航天科技集团五院火星探测器总设计师王闯告诉记者。
="font-size:15px;">一次任务实现环绕、着陆、巡视探测，着陆将是又一关键时刻“天问一号”是我国首次火星探测任务，计划通过一次发射，实现“绕、着、巡”，即火星环绕、着陆和巡视探测三大目标，这在世界航天史上尚属首次。
约3个月后的着陆是又一关键时刻。火星大气稀薄，不确定性高。下降时，着陆器进入火星大气层的速度高达每小时18000公里，超高速摩擦会产生超高温度，在经历上千度高温的考验后，将在降落伞的帮助下减速。随后，它将开启全自动驾驶模式，自主完成减速、悬停，避开火星表面复杂地形后，缓缓落至火星表面。整个过程只能依靠探测器上的GNC（导航、制导、控制）系统自主执行。
这一过程被人们形容为“黑色7分钟”，惊心动魄，难度极大。
“我们这次火星探测任务最核心、最难的地方，就是探测器进入火星大气后气动外形和降落伞减速的过程，只有一次机会。”中国航天科技集团五院火星探测器总设计师孙泽洲表示，研制团队做了充分的准备，专门设计了全新气动外形、新型降落伞等。
“天问一号”探测器上还搭载了我国第一辆火星车。软着陆后，火星车将“开”到火星表面开展探测。目前，火星车征名活动正在进行，共有十个名字入围，分别是弘毅、麒麟、哪吒、赤兔、祝融、求索、风火轮、追梦、天行和星火。据悉，最终确定的中国首辆火星车名称，将于“天问一号”探测器着陆火星之际择机公布。
“冥昭瞢暗，谁能极之？”大约2300年前，诗人屈原用长诗《天问》向宇宙洪荒、天地自然发问；作为我国首次行星际探测任务，“天问一号”载着我们的好奇与向往奔向火星，探索这颗星球的诸多奥秘。
(来源:中国纪检监察报)
