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中国火星探测任务
天问系列
Logo of Planetary Exploration of China Mars.png
中国行星探测工程(火星探测任务)标识
国家 中国
组织国家航天局
目标机器人航天器行星着陆
状态进行中
航天计划信息
持续时间2016年1月11日至今
首次航天飞行天问一号(2020年7月23日)
发射地点中国文昌航天发射场
航天器信息
航天器类型绕火卫星、着陆器火星车自动采样返回舱英语Sample return mission
运载火箭长征系列运载火箭

中国火星探测任务中华人民共和国国家航天局火星探测计划,为中国行星探测工程(PEC)的一部分,其任务探测器系列是属于称为天问系列的行星探测项目之一环,于2016年1月11日正式立项。

该计划前身为2011年国家航天局与欧洲、俄罗斯合作发射的首颗火星环绕探测器萤火一号。萤火一号遭遇失败后,中国火星探测改为选用自主研制的运载火箭完成,并改为尽可能完成“绕、落、巡、回”其中几步的复杂任务。

2020年7月23日,该计划的首个任务天问一号正式开始,包括了轨道器、着陆器与巡视器的天问一号以长征五号火箭海南文昌航天发射场发射,准备一次性完成绕火、落火、巡火三阶段任务。2021年2月10日,天问一号顺利实施近火制动,成功进入环火轨道,成为中国第一颗人造火星卫星[1]。北京时间5月15日7时18分,天问一号着陆器携带祝融号火星车成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,中国成为第二个完全成功着陆火星的国家[2]

前期准备

萤火系列计划

萤火一号原计划是为了参与中国国家航天局、欧洲空间局俄罗斯联邦航天局等国合作的探测火星项目,以此项目为蓝本中方可附带一颗小型卫星,共发射两颗探测器卫星,等于是中方及俄方各一颗,于是加速开发出迷你探测机萤火一号,原预计于2009年顺便搭载俄罗斯的联盟号运载火箭发射,2012年10月注入火星轨道,进行环绕火星的探测任务。但2009年6月成品抵达俄罗斯后,因俄方延迟,宣布推迟到2011年发射。2011年11月8日协调世界时20:16(北京时间9日凌晨04:16),萤火一号和俄罗斯的“福布斯-土壤”卫星一起搭载天顶-2SB运载火箭,从哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天中心,成功发射。可是7小时后,俄方宣布福布斯-土壤卫星未能按计划实施变轨。2012年1月15日17时45分,返回地球大气层,在太平洋上空烧毁。中方首次火星探测计划失败。

萤火系列计划原计划分四个阶段:

  • 阶段1:“绕” 火星轨道器环绕探测任务。(2011年11月8日萤火一号俄罗斯发射失败,未能送入地火转移轨道)
  • 阶段2:“落” 火星软着陆任务。轨道器将探测火星环境,所得的数据用作着陆平台软着陆之用。
  • 阶段3:“巡” 火星车巡视器任务。发射火星着陆器并携带一辆火星车,在火星上软着陆。
  • 阶段4:“回” 火星样本采样返回任务。进行火星软着陆,使用巡视器采取火星表面土壤样本,放入上升器送入火星低轨道,与返回器对接,返回地球,再入地球大气层,并进行软着陆。

2011年萤火一号发射失败后,任务有所改变,选择使用中国国产的长征系列运载火箭系统来发射深空探测器任务,而不再借助他国运载器[3]。中国嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师、中国科学院院士叶培建建议中国的火星探测能同时创新地实现火星绕、落探测,而目前世界上还没有国家在一次火星探测任务里同时完成这两项任务[4]

天问计划筹备

2020年7月21日 星河满目无悔青春! 火星探测任务背后的年轻力量
2020年7月22日 小新的Vlog 火星探测器发射在即 记者揭三大看点

2016年4月22日,国家航天局局长许达哲表示,“我国的火星探测计划今年1月11日已经正式立项,计划于2020年左右发射一颗火星探测卫星,一步实现绕火探测和着陆巡视”,“将研究火星的土壤环境、大气、以及水等话题[5]。”

2016年8月23日,工程名称和图形标识全球征集活动启动[6]

2016年10月10日,中华人民共和国重大科技工程首次启用形象大使,中国三大男高音魏松戴玉强莫华伦)、袁莎、郎平姚明谭盾郎朗TFBOYS王源王俊凯易烊千玺)、《三体》作者刘慈欣等12位名人获选聘,以增进广大群众对中国实施火星探测工程重大意义的深刻理解,鼓励青少年对科学知识的强烈追求[7]

2019年11月14日,中国国家航天局在河北怀来的地外天体着陆综合试验场(40°17′05.1″N 115°46′53.5″E / 40.284750°N 115.781528°E / 40.284750; 115.781528),完成火星探测任务着陆器悬停避障试验,还邀请外国驻华使馆、国际组织、中外媒约70位代表在现场观摩[8][9]

2020年3月10日,中华人民共和国火星探测任务首次无线联试在北京航天飞行控制中心进行,就探测器与地面系统的接口匹配性和一致性,对各类方案、技术状态、软硬件系统进行了全面测试[10]

2020年4月24日,中国国家航天局在2020年中国航天日启动仪式上宣布,将中国行星探测任务命名为“天问”,将中国首次独立火星探测任务命名为“天问一号”[11]

任务

  • 阶段1:“绕、落、巡” 火星轨道器环绕探测、火星软着陆、火星车巡视器三合一任务。发射火星着陆器并携带火星车祝融号,在火星上软着陆。(2020年7月23日发射天问一号)
  • 阶段2:“回” 火星样本采样返回任务。(预定2020年代发射天问二号)

计划详情

天问一号

2020年7月23日 天问一号发射成功

原计划在萤火一号由俄罗斯天顶-2SB运载火箭发射成功后,于2013年择机正式使用长征系列运载火箭自主发射火星探测器。由于萤火一号的发射失败,一些工作未能验证,进程受挫,使萤火二号(后改为天问一号)的研制工作继续拉长。中国于2020年7月23日从海南文昌航天发射场长征五号大型运载火箭发射火星探测器天问一号,此次自主发射吨位大,可以搭载大型探测器,包含轨道器、着陆器和巡视器(即火星车)三个部分,将一次完成“绕”、“落”、“巡”三个步骤。其携带的巡视器在2021年中国航天日启动暨中国航天大会开幕仪式上被命名为“祝融号[12]

2021年2月10日,天问一号顺利实施近火制动,成功进入环火轨道,成为中国第一颗人造火星卫星[1]

天问二号

任务列表

任务名称 探测器名称 发射时间
北京时间
发射地点 运载火箭 入轨时间
北京时间
着火时间
北京时间
着火地点 任务结束时间
北京时间
备注
天问一号 天问一号轨道器 2020年7月23日
12时41分15秒
文昌航天发射场 长征五号 2021年2月10日 仍在运作 成功[1]
天问一号着陆器 2021年5月15日
7时18分
乌托邦平原
25°06′N 109°54′E / 25.1°N 109.9°E / 25.1; 109.9
仍在运作 成功[2]
祝融号火星车 仍在运作 成功[2]
天问二号

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 胡喆、蒋芳. 权威快报丨天问一号进入火星轨道. 新华网. 2021-02-10 [2021-05-21]. (原始内容存档于2021-02-10).
  2. ^ 深空网. 中国在研“萤火二号”并非空穴来风. 2012-08-14. (原始内容存档于2015-01-23) (中文(中国大陆)).
  3. ^ 人民网北京. 中国火星探测任务公开 模拟景象堪比科幻大片. 凤凰网资讯. 北京. [2020-04-24]. (原始内容存档于2019-10-03) (中文(中国大陆)).
  4. ^ 赵竹青. 中国火星探测已立项 计划2020年发射探测器. 搜狐网新闻. 北京. [2020-04-24] (中文(中国大陆)).
  5. ^ 中国火星探测工程名称和图形标识 全球征集活动参与手册. 腾讯新闻. 2016年8月23日 [2016年8月24日]. (原始内容存档于2016年8月24日).(简体中文)
  6. ^ 陸2020年探測火星 姚明、郎平等人任火星大使. 旺报. 2016年10月10日 [2019年12月28日]. (原始内容存档于2019年5月26日).(繁体中文)
  7. ^ 「航太強權」中國夢》中國成功完成火星探測器著陸試驗,2020火星任務剩最後一哩路. 风传媒. 2019-11-15 [2019-12-28]. (原始内容存档于2019-11-16).
  8. ^ 中國2020探測火星計畫曝光 建140米高塔柱模擬降落. ***. 2019-11-15 [2019-12-28]. (原始内容存档于2019-11-16).
  9. ^ 我国完成首次火星探测任务无线联试. [2020-03-10]. (原始内容存档于2020-03-11).
  10. ^ 胡喆. 中国首次火星探测任务命名为“天问一号”. 新华网. 2020-04-24 [2021-05-20]. (原始内容存档于2020-08-06).
  11. ^ 胡喆、蒋芳. 我国首辆火星车祝融号来了!. 新华网. 2021-04-24 [2021-05-21]. (原始内容存档于2021-05-21).
  12. ^ ***.

参见


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