宇宙是神秘的，有无限的秘密等待人类揭露。今年中国嫦娥四号成功完成了第十月夜任务，明年中国将探测火星。那么星座知识将揭示2020年中国火星探测之旅的具体情况。
2020年，中国将发射火星一号 探测火星之旅的开始
据报道，最新消息显示，嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车于10月5日完成了第十月日的工作，并成功进入了第十月夜。探月后，中国探索火星的旅程即将开始。
事实上，人类对火星的探测从未停止过，每隔几年，世界就会迎来火星探测的小高潮，2020年也将迎来发射火星探测器的最佳时机窗口。目前，包括美国和阿联酋在内的五个国家已经宣布了探火计划，火星探测器已经准备就绪。此前，中国还披露了火星探测的进展。这个计划现在进展如何？有哪些困难？将完成哪些目标和任务？
目前，嫦娥四号着陆器和玉兔二号巡逻器已经超过了十个月球日的工作期，远远超过了设计寿命。月球探测工程给我们带来了越来越多的惊喜。根据后续的嫦娥任务，如果嫦娥五号明年成功完成任务，嫦娥六号将被纳入下一个月球探测项目。下一个月球探测任务包括嫦娥四号和未发射的嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号。
其中，嫦娥六号和嫦娥七号将不再落在月球前面，而是落在南极附近。嫦娥七号将进入月球南极的撞击坑，检测是否有水。目前，月球上的水只是一种猜测。根据遥感数据，没有通过就位检测得到了解。
在完成对月球的初步探索后，对最有希望成为人类第二家园的火星的探测也将提上日程。2016年1月11日，中国正式批复首次火星探测任务，任务正式立项。而今，我国火星探测准备工作已就绪，明年将会发射“火星一号”。现在各项工作正在有序地进行当中，持续向前推进。
在世界各地，美国和印度都实现了火星探测。中国将开展的火星探测任务和目标将有很大的创新。一次发射将完成三个目标。首先是全球观测火星。印度人只能看火星的腰带——赤道，而不是全球观测。我们必须全球观测整个火星。第二，我们必须降落在火星上。第三列火星车应该开出来，在火星上巡逻。
火星探测是我国的一件大事，也是我国第一次真正的行星探测，难度不言而喻。从其他国家发射的先例来看，至今全球火星探测成功率大约为40%，火星因此有“航天器坟场”之称。火星环境复杂，风暴的爆发和风沙的袭击随时都会发生，所以，各种情况都要考虑全面，做好准备。
除了火星环境的火星环境外，完成中国计划在火星任务中完成绕、落和巡逻三项任务也非常困难。其中，火星探测器的降落伞非常重要，如果降落伞失败，一切都会丢失。此外，据报道，与月球探测相比，火星探测增加了新的避障功能，以确保任务的成功。
火星表面示意图
2020年是中国火星探测元年。万众期待下，“天问一号”顺利升空，将为中国打开火星之门，使我们真正进入深空、走近火星。探测器为何叫“天问一号”？登陆火星有多难？各国又为何“扎堆”去火星？大家口中所说的着陆“恐怖7分钟”又是怎么回事呢？看新华社为你一一解惑。
1
为何叫“天问一号”？
中国古代称火星为“荧惑”。其中“荧”代指火星由于土壤富含氧化铁而发出的红光；“惑”则出于古人对火星运行缺乏规律而感到的困惑。
本次火星探测任务中的“天问”一词，出自2300多年前的爱国诗人屈原所著《楚辞》中的同名长诗《天问》。全诗通篇都是对天地、自然和人世等一切事物现象的发问。
遂古之初，谁传道之？
上下未形，何由考之？
冥昭瞢暗，谁能极之？
冯翼惟象，何以识之？
“宇宙诞生之初的情况人们是怎么知道的？天地未分，混沌无垠，是谁考定而知之的？幽明之理，难知难晓，谁能穷极其本源？天地既分，惟象无形，何以识知它的形象？”
早在先秦时期，屈原就已对当时的天文学提出了质疑，这是可贵的科学精神萌芽。这与如今科学家们对火星的不断探究精神不谋而合，故此为名。
2
登陆火星有多难？
火星，古往今来自带一抹神秘色彩。早从60年前开始，人类就开启了对这颗赤色星球的探索。然而，几十年间，探测的成功率却不足一半。
有数据显示，自上世纪60年代以来，人类的火星探测活动达40多次，成功率却不到50%，其余的项目都出现探测器撞毁、失灵或失踪等情况。为此，在业界火星甚至被称为“探测器坟场”，其探测难度可想而知。
火星探测为何如此之难？地火两星相隔甚远是一大原因。我们常说火星是地球的邻居，但它却实在算不上“近邻”。据测算，地火之间最远距离约4亿公里，最近距离也有约5500万公里，是地月距离的150倍。因此火星探测器在抵达目的地之前，往往需要飞行很长的距离，时间长达7-8个月。
在这个长途旅行中，对探测器的发射、轨道、控制、通信、电源、入轨、着陆等技术都有很高要求。所以，“探火”可比“探月”要难多了。
3
为何夏季“扎堆”去火星？
众所周知，火星、地球都绕太阳公转，但两者速度不同、轨道也不同。因此只有每隔约26个月，才能等到地火直线距离最近的时候，此时两行星距离约为5500万公里。而在这一时刻前后，从地球发射火星探测器，能让人类“探火”之旅的“赶路”时间更短、所携燃料更少、成本也更加低廉。简单来说，此时是“抄近路”去火星的最佳机会，航天工程上所说的发射“窗口期”也由此而来。
7月20日，阿联酋的“希望号”火星探测器发射成功；7月23日，我国的“天问一号”火星探测器顺利升空；此前美国也宣布，将于7月30日发射“毅力号”火星探测器。今夏的7至8月，全球迎来了发射火星探测器的“高光时刻”。有能力进行火星探测的国家，当然都不愿错过这个“窗口期”。因此，也就不难理解为何会出现多个国家“扎堆”去火星的状况。毕竟如果错过这次窗口期，下一次的好时机可就要等到2022年了。
4
“三套餐”组合是什么？
不同于之前与俄罗斯合作最后遗憾失败的“萤火一号”，此次“天问一号”是我国自主发射的第一颗火星探测器。
为了一步到位，“少花钱，多办事”。我国首次火星探测计划通过一次发射，完成“绕、落、巡”三大探测任务，这是世界航天史上从未有过的。据了解，美国“海盗1号”“海盗2号”火星探测器也仅仅是通过一次发射实现了环绕、着陆两种探测目标。
为此，“天问一号”集成了一个“三套餐”组合。包括火星轨道环绕器、着陆器、巡视器（火星车），将分别实现“火星环绕”“火星表面降落”“巡视探测”三项探测任务。其中，装在火星车上的次表层探测雷达，将在抵达后对火星地表以下10米甚至100米深度的火星内部结构进行“透视”。据该雷达的研发单位中国科学院空天信息创新研究院介绍，这是一种基于火星车平台的高分辨率次表层地质结构探测雷达，是实现火星探测工程科学探测任务的重要载荷之一。
这也是“天问一号”明显不同于另外两个火星探测器的地方。据悉，美国即将发射的“毅力号”是由着陆器和巡视器两部分构成，而此前阿联酋升空的“希望号”则只有环绕探测器。
“天问一号”除了完成这三大探测任务之外，还设定了5大科学目标，包括空间环境、形貌特征、表层结构等研究。
5
落地7分钟有多“恐怖”？
整个火星探测任务中，最难的便是着陆这一关。由于地火距离遥远，因此火星探测器需要完全自主导航控制完成着陆之旅。
着陆器在“奔火”的途中一直处于高速飞行状态，因此在再入、下降与着陆过程中，要在7分钟内将探测器的时速从两万千米降低到零。正是这个过程被称为“恐怖7分钟”。这一阶段，探测器的防热措施是否可靠，降落伞、气囊和缓冲火箭等能否按程序工作都至关重要。而由于着陆过程时间太短，远不够完成一次地火通讯。这就意味着全程超过1000个动作的降落过程必须依靠火星探测器自主完成，对软件和硬件的要求极高。
然而，茫茫深空中，失之毫厘，谬以千里。历史上许多探测器都在这“恐怖7分钟”里功亏一篑。例如2016年10月20日，欧洲“火星生物学-2016”中的“夏帕雷利”，因为1秒的计算失误导致降落伞与防热罩提前分离，最终硬着陆而撞毁。因此虽然着陆器降落时间短暂，但它的成功与否，却直接决定着整个火星任务的成败。
6
我们为什么一定要去火星？
月球之后，人类选择的下一个目标往往是火星，原因在于它的自然环境与地球最为相似。因此火星被视作除地球外有可能孕育生命的星球之一，也被认为是未来人类最有可能移居的行星，这些都吸引着多个国家去探索这颗神秘的星球。
从20世纪60年代起，人类就开始不断地向火星发射探测器，然而成功着陆火星的国家只有美国。火星探测作为航天强国的重要标志之一，在这一深空探测的科学浪潮中，又岂能少了中国的身影？
如果说此前探测月球只是“热身运动”，是为探测火星作准备，那么经过多年来的打基础、练技术，目前的中国已具备开展自主火星探测的能力。“天问一号”成功升空，仅仅是迈向深空的第一步。数月后，如果“天问一号”任务圆满成功，那么我国将成为世界上第二个登陆火星的国家，也代表着我国深空探测技术水平站到了世界前列。
火星，我们来了！
本版稿件综合新华社 人民日报客户端 图片据新华社
（更多报道详见A12版）
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