为什么飞走了这么多年？落火全过程有多险？着陆以后干什么？
室内设计师揭密天问一号
图为天问一号着陆巡查器着陆火星全过程设计效果图。(中国航天科技集团五院供图)
5月15日，我国初次火星探测每日任务天问一号探测器取得成功在火星乌邦托平原区南边选号牌着陆区着陆，火星上初次留有了我们中国人的印痕。
早在2月10日，天问一号探测器就取得成功“刹车踏板”被火星捕捉，但接着3个月“一直”未落。为什么飞走了这么多年？着陆火星，为什么权威专家们称它是“每日任务最关键、较难的地区”？着陆后，天问一号又会以哪些方法探寻火星？带上这种疑惑，记者采访了中国航天科技集团五院总体方案设计部火星探测器整体负责人室内设计师王闯、中科院国家天文台研究者郑永春等权威专家。
为什么这么多年才到达？
一刻不闲，为落火做必备提前准备
被火星捕捉后，天问一号探测器在3个半月里不但对火星进行了多层次探测，还为着陆火星搞好必备提前准备。
天问一号探测器是个“三件套”，包含环绕器、进到舱和“周泰号”火星车，后二者一同构成着陆巡查器。据航天集团公司八院509所环绕器整体办公室副主任室内设计师杜洋详细介绍，为了更好地给着陆巡查器落火“打前站”，环绕器对选号牌着陆区进行多层次探测，一方面探测地质构造，挑选地貌平整无阻碍的地区，另一方面静待“天機”观天象，获得着陆区周边地区的气候情况。
火星表层每一年都是会产生几次大风沙，在历史上就会有探测器因到达火星时追上风沙，最后没能顺利进行工作中。风沙很有可能更改着陆巡查器降低全过程的动力学模型主要参数，危害着陆全过程的安全系数，且风沙颗粒很有可能会粘附在探测器表层，乃至钻进內部，导致实验仪器常见故障。
因为火星车选用太阳能发电帆板的方式供电系统，很多风沙会遮盖在太阳能电池板片的表层，减少发电量高效率乃至造成发电量缺失。对火星车而言，丧失能源需求毫无疑问是致命性的。因而，环绕器提早探测选号牌着陆区，掌握风沙等趋势，进而绕开极端天气。
天问一号的登录地址是火星乌邦托平原区南边，根据剖析该地区先前的气象数据和火星探测器遥感图像，5月中旬落火是较妥当的挑选。
除开做准备工作中，天问一号还完成了一系列科学研究探测。2月24日，天问一号进到火星停靠路轨后，环绕器上的7台仪器设备就已所有启动开始工作，期内还开展了数次路轨调节。这代表着，它获得了火星不一样路轨高宽比上的科学信息，而不一样路轨高宽比处的探测数据信息紧密结合，能够协助大家更全方位地掌握火星的室内环境信息内容，比如火星的电磁场、对流层、太阳风与火星高层大气中间的相互影响等。
落火全过程有多险？
由天问一号独立进行，历经“不明9分钟”
天问一号落火分三步：进到，降速和软着陆，通称“EDL”。5月15日零晨1时许，天问一号探测器在停靠路轨执行降轨，机动性至火星进到路轨；4时左右，着陆巡查器与环绕器分离出来，经历约3钟头航行后，进到火星空气，历经约9分钟的降速、悬停躲避障碍物和缓存，取得成功软着陆于选号牌着陆区。
“它是全部每日任务中风险性最大的一步，着陆全过程没法由路面实时处理，只能依靠天问一号独立进行。”王闯告知新闻记者，进到火星地球大气层之后，天问一号最先依靠火星空气开展气动式降速，摆脱快速磨擦造成的高溫、气动式产生的姿势误差等挑戰，将约2万公里/钟头的降低速率减去了90%上下；随后，天问一号开启滑翔衣，开展伞系降速，当速率降至一百米/秒时再根据推算汽车发动机降速，由空气降速环节进到驱动力降速环节。间距火星表层一百米时，天问一号进到悬停环节，精确躲避障碍物、缓速降低后，着陆巡查器在缓存组织和气襄的维护下妥妥着陆在火星表层。
难中之难是滑翔衣。“亚音速滑翔衣是降速技术性中难度系数较大的阶段，天问一号在应用滑翔衣时要确保在亚音速、密度低、低气体压力下开启，而这一全过程存有收伞艰难、收伞不稳定等难题。”王闯说，因为火星空气较稀，研发工作人员设计方案了具有高效率降速特性的探测器气动式外观设计和隔热构造，与此同时选用了更轻量的隔热原材料。
尽管先前在我国现有月球表面着陆工作经验，但此次天问一号火星软着陆每日任务更艰辛。“地面站与探测器间通信是根据电磁波完成的，快速传播每秒钟约三十万公里。月球表面到地球上的均值间距是3八万公里，因此月球表面探测器与地球上通讯时基本上觉得不上延迟，但地球上到火星中间的间距是转变的，近期时约5五百万公里，比较远时可做到4亿公里。”郑永春告知新闻记者，因为距离较远，路面与火星探测器的通讯遭遇最多贴近二十分钟的延迟，科技人员没法随时随地操纵探测器，磨练史无前例。
“在我国初次执行火星探测每日任务，沒有火星自然环境尤其是空气等主要参数的一手数据信息，等同于在一个彻底不明的自然环境一步步探索，难度系数显而易见。”航天集团公司五院总体方案设计部火星巡查器整体负责人室内设计师陈百超说。
在天问一号着陆巡查器落火前一天，美国《自然》杂志发表评论性文章，称“周泰号”火星车着陆是对我国太空探测工作能力的较大磨练。报导还引证西班牙西班牙马德里射电天文学研究室大行星生物学家约翰逊·奥罗塞得话：“此项每日任务对我国而言是一个极大的飞越，由于她们一次就完成了美国nasa花了数十年才进行的每日任务。”
落火后干什么？
将先后进行对着陆点全局性显像、自查、驶出着陆服务平台并开展巡查探测
抵达火星并不是目地，尽量得到合理科学研究探测数据信息才算是总体目标。下面，火星车将先后进行对着陆点全局性显像、自查、驶出着陆服务平台并开展巡查探测。
天问一号一共带上了13种仪器设备，能拍照，会测化学物质、测自然环境、测地质环境、看气候，坐享“万般武功”。火星车和环绕器一同担负科学研究探测重任，关键涉及到火星室内环境、地面外貌特点、土壤层表层结构等科学研究，将为我国产生火星科学研究的第一手资料。
火星车高1.85米，净重达240KG上下，配有4个“蝴蝶翅膀”——太阳能发电太阳能电池板，6个车轮子均是单独推动，是辆实实在在的“火星六驱越野车”。车里乘载6种仪器设备，包含多光谱相机、次表面探测雷达探测、火星表层成份探测仪、火星表层电磁场探测仪、火星气候检测仪、导航栏地貌照相机等，除此之外也有躲避障碍物照相机、监控照相机等众多工程仪器。
环绕器对火星车的实际意义不仅“带一程”。着陆巡查器安全性着陆后，环绕板会滞留在通讯无线中继路轨，分享各种各样信息内容数据信息回地球上，与此同时也向火星车传递来源于地球上的命令。
环绕器自身也是一个非常科学研究能人，带上了7台仪器设备，分别是中屏幕分辨率照相机、高像素照相机、次表面探测雷达探测、火星矿物质光谱仪探测仪、火星磁强计、火星正离子与中性化颗粒检测仪、火星动能颗粒检测仪，能在多路轨高宽比对火星开展全面性、国际性、综合型科学研究。
探测全过程分配缜密，把探测网络信息安全合理传到地球上还要万无一失。充分考虑火星间距漫长，在我国在为中国探月工程而建的测控站以外，又新创建了3台测控站。“那样能够4台连接网络无线天线组阵，测控技术工作能力更强，可以完成火星距地球上比较远4亿千米时的测控技术通讯。”中国国家航天局载人航天与航空航天管理中心办公室副主任刘彤杰说，这在测控技术上是非常大的提升。
火星车的设计方案使用寿命为3个火星月，因为火星上的一天比地球上偏长(火星自转周期约为24小时37分钟)，等同于约9两个世界地球日。依照方案，约90个火星今后，火星车将完毕巡查探测工作中，环绕器也将调节路轨，进到近着火点265公里、远着火点12000千米的路轨，对火星表层进行最少一个火星年(约两个地球年)的近距遥感技术探测。
天问一号完成了在我国初次地外行星着陆，促进在我国星际帝国探测再上新台阶，毫无疑问也是人们航天史上的一次创举。美国nasa助手厅长托马·祖尔布琴在社交媒体出文：“‘周泰号’登录火星，恭贺中国国家航天局天问一号精英团队！和全世界科技界一起，我希望此次火星每日任务对人们掌握这颗红色星球做出关键奉献。”
宇宙星空，安装着中国人自古以来的憧憬，也寄予着人类的一同理想。翘首以待始出去，在我国第一辆火星车大步走迈进星际帝国探测新的征程。(本报讯记者 柴雅欣)