成功着陸！

記者從國家航天局獲悉， 5月15日7時18分，我國首次火星探測任務“天問一號”探測器在火星烏托邦平原南部預選着陸區着陸，在火星上首次留下中國印跡，邁出了我國星際探測征程的重要一步 。 後 續，祝融號火 星車將依次開展對着陸點全局成像、自檢、駛離着陸平臺並開展巡視探測。

凌晨1時許，“天問一號”探測器在停泊軌道實施降軌，機動至火星進入軌道。4時許，着陸巡視器與環繞器分離，歷經約3小時飛行後，進入火星大氣，經過約9分鐘的減速、懸停避障和緩衝，成功軟着陸於預選着陸區。兩器分離約30分鐘後，環繞器進行升軌，返回停泊軌道，爲着陸巡視器提供中繼通信。後續，“祝融號”火星車將依次開展對着陸點全局成像、自檢、駛離着陸平臺並開展巡視探測。

“天問一號”任務突破了第二宇宙速度發射、行星際飛行及測控通信、地外行星軟着陸等關鍵技術，實現了我國首次地外行星着陸，使我國成爲繼美國之後第二個成功着陸火星的國家，是中國航天事業發展中又一具有重大意義的里程碑。

“落火”過程步步驚心

“天問一號”探測器整個降落過程大致分爲進入—減速—軟着陸三步。

據航天科技集團五院總體設計部火星探測器總體主任設計師王闖介紹，“天問一號”在進入火星大氣層以後首先借助火星大氣，進行氣動減速，這個過程它克服了高溫和姿態偏差，氣動減速完成後“天問一號”的下降速度也減掉了90%左右。

緊接着“天問一號”打開降落傘降速，當速度降至100m/s時，“天問一號”通過反推發動機進行減速，由大氣減速階段進入動力減速階段。

在距離火星地表100m時“天問一號”進入懸停階段，它搭載的微波測距測速敏感器、光學相機等6臺儀器都同時開啓，通過對地面的測量、分析，再平移選區，選擇更加安全的地表着陸。到了着陸階段，着陸巡視器在緩衝機構的保護下，抵達火星表面。

總的來說 ，整個過程“天問一號”需在9分鐘內將2萬千米/小時的速度降至到0米/小時。值得一提的是，雖然此前我國已有月表着陸經驗，但是此次“天問一號”火星軟着陸任務更加艱難。一方面火星表面存在大氣（火星大氣的密度是地球大氣的1%左右），因此火星比月球表面有更復雜的環境；另一方面火星離地球距離更加遙遠，通信時延達到20分鐘左右，因此整個着陸過程相距遙遠的地表來不及做任何處置，只能靠“天問一號”自主完成，經歷“未知九分鐘”。

航天科技集團五院總體設計部火星巡視器總體主任設計師陳百超表示：“我國是首次實施火星探測任務 ，對火星的環境、大氣等參數，我們沒有一手數據。所以相當於我們到了一個完全未知的環境，難度可想而知。”

尖端技術保駕護航

火星探測風險高、難度大，探測任務面臨行星際空間環境、火星稀薄大氣、火面地形地貌等挑戰，同時受遠距離、長時延的影響，着陸階段還存在環境不確定、着陸程序複雜、地面無法干預等難點。

要想平安穩定地降落到火星表面，首當其衝的問題就是讓高速奔馳的“天問一號”減速。超音速降落傘是減速技術中難度最大的一個環節。火星降落傘的開傘條件比較特殊，主要體現在超聲速、低密度、低動壓開傘。針對這些條件，航天科技集團508所在傘的設計研製中，從傘型的選擇、設計參數的選取、材料的選用、局部結構的改進等方面採取了相應的特殊性措施，充分借鑑以往探空火箭相同傘型的經驗，以及國外火星探測降落傘的成果，對盤縫帶傘的設計參數進行了優化，首次使用了一些新研的特紡材料，並在傘繩連接等環節首次使用了插接工藝，相比縫紉工藝連接強度顯著改善。

因探測環境差異巨大，“天問一號”需要接受“冰火兩重天”的溫度考驗，航天科工三院306所爲“天問一號”研製了兩類高性能納米氣凝膠材料，以其高效防寒隔熱功能爲火星探測任務保駕護航。其中超低密度納米氣凝膠隔熱板用於阻隔火星表面低至-120℃的極寒環境，該類超輕質材料密度僅爲常規氣凝膠材料的十分之一，可以有效降低火星車負載。

說到“天問一號”這次安全翻越“萬水千山”的漫長旅行，它身上的一樣“法寶”不得不提，那就是由航天科技集團五院529廠精心研製的“衝鋒衣”。這是一種塗飾在航天器外表面的熱控制材料，通過它自身對太陽光譜輻照的反射能力，以及其自身的紅外輻射特性，從而有效地減少空間環境對航天器內部造成的溫度影響。這款“衝鋒衣”還得抵抗空間中時時刻刻的高能紫外輻照、原子氧轟擊以及多種高能粒子與電離輻射的攻擊，全方位成爲航天器的外部保護屏障，可謂“天問一號”奔火旅途中的全效防護服。

按照計劃，90個火星日後，火星車將結束巡視探測工作，環繞器也將進行軌道調整，從而開展環繞科學探測。他們後續會給我們帶來什麼意想不到的發現和驚喜呢？讓我們一起拭目以待！（記者 姜天驕）

來源：經濟日報經點科學工作室

責任編輯：閆歡

校對：劉麗麗