中國宇航員登上火星，目前還是未知數

目前世界上還沒有任何人登上火星。

天問一號 2021年5月15日

中國宇航員目前還沒有登上火星。但中國披露了一項雄心勃勃的長期計劃，將力爭在2033年進行首次載人火星探測，然後定期進行後續探測活動。該計劃旨在建立位於火星的永久定居點，並採集火星資源。

報道稱，這是該計劃首次披露細節。不久前，中國成功完成了首次無人火星探測任務。搭載祝融號火星車的天問一號著陸巡視器，於5月15日7時18分降落在火星烏託邦平原南部預選著陸區。隨後，中國運載火箭技術研究院院長王小軍在參加2021年全球航天探索大會時透露，中國計劃在2033年、2035年、2037年、2041年及以後進行載人火星探測。

中國火星探測計劃，2020年7月23日發射，地火轉移7個月，2021年2月11日抵達並環繞火星。2021年4月23日兩器分離，落火。減速總需求4.8km/秒，氣動+降落傘+動力懸停+支撐腿緩衝。

火星探測器總質量4500kg，進入質量1285kg，火星車240kg。

2021年2月10日19時52分，中國航天再次迎來一個歷史性時刻。在經過長達七個月，累計202天，4.75億公里的漫長飛行之後，中國首顆火星探測器“天問一號” 精準實施近火捕獲制動，成功進入近火點高度約400千米，週期約10個地球日，傾角約10的大橢圓環火軌道，中國的航天探測器首次到達火星！

“天問一號“上的分離測量感測器拍攝的”天問一號“在太空中的美妙身姿。

難度極大，一把定輸贏

火星制動捕獲，顧名思義就是高速“行駛”的火星探測器在靠近火星時，透過主發動機長時間點火“踩一腳剎車”，使得探測器以大速度增量減速，從而能夠被火星的引力場所捕獲，使得探測器能夠順利進入繞火軌道。

火星制動捕獲堪稱是火星探測任務中技術風險最高、技術難度最大的環節之一。因為制動捕獲的機會是唯一的，維繫著整個探火任務的成敗。

探測器在捕獲過程中，火星環繞器需要精確地進行點火制動，只有點火時機和時長都分秒不差，才能形成理想的目標捕獲軌道。如果探測器“剎車”太晚或是“剎車”時長不夠，就會飛越火星繼續圍繞太陽公轉，耗費數年時間等待下一個“制動視窗”。而探測器如果“剎車”太早或是“太急”，就有可能直接“撞上”火星。

據公開資料顯示，此前前蘇聯、美國、日本的火星探測任務都曾在“火星捕獲段”遭遇失敗。1974年，前蘇聯的火星4號探測器在距離火星表面2200公里處由於制動發動機失效而沒有切入火星軌道，最終飛越火星。1999年，美國的火星氣候軌道器星在實施火星制動捕獲時，因軌道高度比設計值偏低，最終導致探測器進入火星大氣層而被燒燬。而在2020年，日本的“希望號”火星探測器因為探測器上的通訊和電子系統損壞，從而無法順利實施制動捕獲未能進入環火軌道。

此外，2010年12月，日本的“拂曉號”金星探測器也是倒在了“制動環節”，“拂曉號”金星探測器的發動機由於故障未能及時完成金星捕獲制動，直接飛越金星。直到2015年12月，它才再次回到金星附近捕獲成功，然而此時它已經接近壽命末期。

據瞭解，於今晚成功實施火星制動捕獲的中國的“天問一號” 探測器，目標軌道距離火星最近處僅400km，在實施火星制動捕獲的時候稍有不慎就會撞擊火星或飛離火星。“天問一號”在靠近火星時的速度已高達28km/s，想要被火星引力場所捕獲，就要求探測器配置的1臺3000N的軌道控制發動機，在“捕獲視窗”對應的，有限的軌道弧段，在10分鐘內將速度降低約1km/s。

而與一般環繞地球的衛星由地面實時操控入軌的方式不同的是，“天問一號”在火星制動捕獲過程中，探測器距離地球達1.92億公里，地球與“天問一號”之間資料通訊的單向時間延遲超過10.7分鐘，因此，在“分秒必爭”的制動過程中，“天問一號”必須完全依靠自身完成發動機的點火和關機，克服發動機點火期間的擾動，實現點火方向和點火時長的精確控制。

為了確保了“天問一號”能夠完美實施火星制動捕獲，負責研製“天問一號”的中國航天科技集團科研團隊專門為“天問一號”設計了器務自主管理器雙大腦、姿軌控計算機三核心、測控通訊多通道切換策略、發動機雙關機策略以及3000N和120N發動機兩重保險等多項技術，極大地提升了系統的可靠性。

未來步步驚心，每一步都將創造歷史

成功實施火星制動捕獲，標誌著中國首次火星探測任務“繞、落、巡”三大目標中的環繞目標順利達成，為後續探測器的著和巡視任務的順利實施奠定了基礎。

隨後，”天問一號“探測器在幾個月內還將進行多次軌道調整，進入火星停泊軌道，開展預選著陸區探測，計劃於2021年5月實施火星探測之旅中的另一項關鍵動作——環繞器和著陸巡視器“兩器分離”，最終將實現火星著陸，開展巡視探測。

據瞭解，接下來的“兩器分離”環節需要探測器在約3個小時內首先變軌到存在撞擊火星風險的軌道上，建立並保持著陸器進入火星大氣所需要的姿態，且姿態誤差必須小於0.01度。而到了預定分離的時刻，環繞器與著陸器必須迅速完成分離，在經過安全距離飄飛過程後，環繞器需要立馬完成推力加速，以回到安全的環繞火星軌道上。這一過程中，無論是“降軌”還是“升軌”都需要對時間有精準的把控，太早難以保證著陸器進入精度，太晚則會造成環繞器撞擊火星的風險。整個“器器分離”環節頗具看點，值得期待。

“天問一號“上的分離測量感測器拍攝的”天問一號“上的國旗。

“天問一號於2020年7月23日成功發射升空，是中國行星探測計劃中的首個任務，計劃透過一次發射完成火星探測”環繞及著陸巡視“的壯舉，對火星開展全球性、綜合性的環繞探測，在火星表面開展區域巡視探測。“天問一號”火星探測任務是中國“兩個一百年”程序中的重大成就和標誌，是中國航天迎接建黨100週年的重要工程之一，也是中國航天走向更遠深空的里程碑工程。

2021年2月10日19時52分，中國航天再次迎來一個歷史性時刻。在經過長達七個月，累計202天，4.75億公里的漫長飛行之後，中國首顆火星探測器“天問一號” 精準實施近火捕獲制動，成功進入近火點高度約400千米，週期約10個地球日，傾角約10的大橢圓環火軌道，中國的航天探測器首次到達火星！

2020年7月23日，在海南文昌，這個大海邊的航天發射場，我親身經歷了華人探測火星偉大旅程的開啟。

2020年7月23日上午12時41分05秒，“長征五號”遙四運載火箭按照預定發射時間準時點火，它搭載的，是中國首次火星探測任務“天問一號”探測器。火箭發射升空，飛行2000多秒後，成功將探測器送入地火轉移軌道，開啟了奔向火星的旅程。

火星是離太陽第四近的行星，大小處在地球和月球之間，是太陽系中與地球最為相似的行星。2016年，中國首次火星探測任務，經黨中央、國務院批准立項，任務名稱“天問”，源於屈原的長詩《天問》。

這次探測任務，從立項伊始就瞄準世界先進水平確定任務目標，明確提出在國際上首次透過一次發射，完成“環繞、著陸、巡視探測”三大任務。而人類歷史上，火星探測的失敗率高達50%。

面對環境新、距離遠、時延大、環節多等多重難關，研製團隊經過四年多艱苦攻關，攻克了一系列關鍵技術，按節點完成了各項大型研製試驗，為探測器飛越深空、到達火星提供了堅強支撐。

從地球到火星最遙遠的距離大約4億公里，探測器進入地火轉移軌道後，還要飛行約7個月後，才能到達火星附近，透過“剎車”完成火星捕獲，進入環火軌道，並擇機開展著陸、巡視等任務，進行火星科學探測。

其中，離軌著陸是火星探測任務成敗的關鍵。探測器從火星大氣層穿越一直到著陸，會經歷一段“恐怖7分鐘”。世界上現有的40多次火星探測任務中，飛行器能夠安全度過這“7分鐘”的僅有9次。

2021年5月15日，天問一號探測器在火星烏托邦平原南部預選著陸區成功著陸，中國首次火星探測任務著陸火星取得成功。

“天問一號”探測器著陸火星，邁出了中國星際探測征程的重要一步，實現了從地月繫到行星際的跨越，在火星上首次留下華人的印跡，這是中國航天事業發展的又一具有里程碑意義的進展。

來源：芒果雲

天問一號是執行中國首次火星探測任務的探測器。

2020年7月23日12時41分，天問一號探測器發射升空，其任務目標是透過一次發射，實現火星環繞、著陸和巡視探測。

2021年6月27日，國家航天局釋出中國天問一號火星探測任務著陸和巡視探測系列實拍影像，包括著陸巡視器開傘和下降過程、“祝融號”火星車駛離著陸平臺聲音及火星表面移動過程影片，火星全域性環境感知影象、火星車車轍影象等。2021年11月8日，“天問一號”環繞器成功實施第五次近火制動，準確進入遙感使命軌道，開展火星全球遙感探測。

階段1：（～2009年）會對第一次任務進行充足準備，包括定立探測目標、技術研發和尋求國際合作。

階段2：（2009年2020）探測火星環境，所得的資料用作火星軟著陸之用。

階段3：2020年發射火星著陸器並攜帶一輛火星車，在火星上軟著陸。

階段4：成立火星表面觀察站、發展飛行器穿梭地球與火星、並且建立火星基地供機械探測器進入。此階段的最終目標是為將來人類登陸火星提供基礎，令人類可在火星觀察站中觀察火星。