2021 年 5 月 15 日 7 时 18 分，我国首枚火星探测器「天问一号」成功着陆火星北半球的乌托邦平原南部预选着陆区，着陆器搭载了我国首辆火星车——「祝融号」。
图源：@中国航天文化
天问一号探测器由环绕器和着陆巡视舱组成，着陆巡视舱包括「祝融号」火星车及进入舱。
凌晨 1 时许，天问一号探测器在停泊轨道实施降轨，机动至火星进入轨道。4 时许，着陆巡视器与环绕器分离，历经约 3 小时飞行后，进入火星大气，经过约 9 分钟的减速、悬停避障和缓冲，成功软着陆于预选着陆区。两器分离约 30 分钟后，环绕器进行升轨，返回停泊轨道，为着陆巡视器提供中继通信。后续，「祝融号」火星车将依次开展对着陆点全局成像、自检、驶离着陆平台并开展巡视探测。
着陆火星，惊心动魄 9 分钟
据了解，祝融号着陆器从轨道着陆的过程（Entry Descent Landing EDL）大概可以分为降轨、分离、减速、悬停、着陆 5 个阶段，如下图所示：
图源：中国航天报
整个着陆过程耗时约 9 分钟，但面临着许多难题。
首先是信号延时。天问一号距离地球非常遥远，信号单程时延约 10 分钟以上。着陆时，地球上的工作人员无法对探测器进行控制，因此，火星着陆的自动控制就异常重要。火星探测器要随时按预设的着陆轨迹进行修正，并且要控制好姿态，让防热部分朝着大气。要保证成功着陆，自动的姿态控制和轨迹控制最为关键，也是最大的难点。
另外，火星探测器以很高的速度进入火星大气层，会产生剧烈的摩擦，要保证高温情况下火星探测器的各元器件正常工作。因此，还有一个难点是火星探测器的减速。
中国的火星探索之路
我国首次火星探测任务于 2016 年正式批复立项，计划通过一次任务实现环绕、着陆和巡视任务，对火星进行全球性、综合性的环绕探测，在火星表面开展区域巡视探测。
2020 年 7 月 23 日 12 时 41 分，天问一号探测器由长征五号遥四运载火箭从海南文昌航天发射场发射升空，成功送入预定轨道。探测器在地火转移轨道飞行约 7 个月后到达火星附近，2021 年 2 月 10 日完成火星捕获后进入环火轨道，开展科学探测工作，获取了大量科学数据。在成功登陆火星后，天问一号探测器将展开环绕、着陆、巡视等火星科学探测任务。其既定目标是寻找当前和过去生命的证据，并评估行星的环境。
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