火星探测历程

一、火星与“萤火一号”

火星这颗漂亮的橙色星球，距离地球最远约4亿千米，最近约5600万千米，是太阳系八大行星中，距离太阳第四近的行星，也是距离地球轨道第二近的行星。火红色的整体外观更是让这颗行星格外惹人关注。古埃及人就曾直接称火星为“红色的那颗”，中国古人则称火星为“荧惑”。

2011年，中国研制的首个火星探测器“萤火一号”探测器和俄罗斯的“福布斯-土壤”探测器在哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场一起搭乘俄罗斯运载火箭发射升空。然而由于搭载的俄罗斯“福布斯-土壤”火星探测器出现故障，“萤火一号”未能进入预定轨道，任务宣告失败。

二、中国深空探测技术的突破

得益于大型运载火箭瓶颈的突破和深空探测网的建设，中国可以自主研发火星探测器和运载火箭，实行首次火星探测任务。

（1）大型运载火箭——长征五号：

2016年11月3日20点43分，长征五号运载火箭在文昌航天发射场成功发射升空。随后，长征五号运载火箭与其托举的远征二号上面级成功分离，上面级继续将实践十七号卫星送往预定轨道。由中国航天科技集团公司抓总研制的长征五号运载火箭首次飞行任务取得圆满成功。长征五号作为我国运载火箭升级换代的里程碑工程，是我国全新研制的一型大推力、高可靠、无毒无污染新一代运载火箭，也是我国起飞规模最大、运载能力最大、技术跨度最大的一型运载火箭，总体技术达到国际先进水平。

（2）深空探测网的建设：

2012年12月13日，在佳木斯、喀什深空测控站的测控支持下，正在执行“拓展试验任务”的嫦娥二号探测器，在距离地球约700万公里的深空，与编号为4179号的小行星“图塔蒂斯”擦肩而过，完成了人类对该小行星的首次近距离光学成像。2000万公里、5000万公里、6100万公里……嫦娥二号屡破纪录，与此同时，来自探测器的下行信号也越来越弱。在2014年，探测器下行信号逐渐消失。中国深空测控网“初出茅庐”，测控距离就已刷新至1亿公里。

2013年12月，佳木斯、喀什深空测控站两套全新打造的深空测控天线，正式作为参试设备参加嫦娥三号任务，完成了探测器地月转移、环月、动力下降、月面工作段的各项测控任务。受月面复杂环境影响，第二次休眠前，“玉兔号”月球车机构控制出现异常。经过佳木斯深空测控站两天两夜的“呼唤”，终于在2014年2月12日夜里，“玉兔”被成功“唤醒”，中国深空测控能力再次得到检验。

我国深空测控网的设计性能指标上限是4亿公里，这样的距离已经完全满足火星探测的需要。然而，中国“牧星人”的志向何止4亿公里。2015年7月，在“新视野号”探测器飞掠冥王星进行科学观测时，佳木斯深空测控站成功捕获探测器信号，最远跟踪距离达到47.6亿公里。2017年9月，我国深空测控网首次实现了对“卡西尼号”探测器坠毁土星全过程的跟踪测量，为我国实施后续的更遥远的自主深空探测任务，积累了宝贵技术与经验。

2018年，我国相继发射“鹊桥”中继星与嫦娥四号探测器，并于2019年初实现了人类探测器首次月球背面软着陆。刚刚投入使用的海外深空测控站，与国内两大深空测控站完成组网，中国深空测控网实现首次全网执行测控任务。其全网协同工作、稳定可靠运行、多频段与多目标联合测控等能力，在此次任务中经受住了全面检验。

三、天问一号的“绕”、“落”、“巡”

2020年7月23日，“天问一号”在文昌航天发射场发射成功。器箭分离10分钟后，探测器接收到了来自海外深空测控站的第一声问候。近9个小时后，位于喀什、佳木斯的深空测控站也相继捕获目标。在后续全任务阶段中，中国深空测控网将持续接收、记录探测器遥测、数传数据，并实施测轨和上行遥控以及干涉测量原始数据的采集记录与传输。

“天问一号”发射升空后即进入“霍曼转移轨道”惯性飞行，等到达火星附近后进行减速，最终被火星捕获。2021年2月10日，“天问一号”被火星成功捕获，成为一颗绕火卫星，完成了“绕”的任务。

“天问一号”着陆火星阶段，要经过着陆巡视器与环绕器分离滑行、升力控制、伞降控制、动力减速、悬停成像、避障机动、缓速下降后触地，2021年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，完成了“落”的任务。

2021年5月22日火星车“祝融号”安全驶离着陆平台，在火星表面开始“巡视探测”的任务。 

整理自：

张宣. “天问一号”，一次实现“绕落巡”[EB/OL]. http://xhv5.xhby.net/mp3/pc/c/202006/17/c789113.html 

解放军报. 深空测控网：为“天问一号”指路[EB/OL]. http://www.clep.org.cn/n5982019/c6810245/content.html 

中国航天科技集团公司. 长征五号[EB/OL]. (2016-11-08). http://www.spacechina.com/n25/n146/n238/n12985/c1043765/content.html

新华网. “天问一号”火星着陆记[EB/OL].(2021-5-15). http://www.xinhuanet.com/science/2021-05/15/c_139946671.htm