天问一号探测器，天问一号探测器通过什么运载

天问一号探测器在火星着陆，成为中国首个进入火星轨道的探测器。这标志着中国人踏上了火星这片神秘的土地。在此之前，美国宇航局已经发射了好和勇气号火星车，两者都是在2015年抵达火星的。而中国的天问一号探测器，是在2020年7月23日发射升空的。这也意味着，中国人踏上了火火星这颗红色星球。在此之前，美国和俄罗斯都已经成功登陆过火星。

一天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原

新华社北京5月15日电 5月15日7时18分，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国火星探测任务着陆火星取得成功。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平致贺电，代表党中央、国务院和中央军委，向火星探测任务指挥部并参加任务的全体同志致以热烈的祝贺和诚挚的问候。

习近平在贺电中指出，天问一号探测器着陆火星，迈出了我国星际探测征程的重要一步，实现了从地月系到行星际的跨越，在火星上留下中国人的印迹，这是我国航天事业发展的又一具有里程碑意义的进展。你们勇于挑战、追求卓越，使我国在行星探测领域进入世界先进行列，祖国和人民将永远铭记你们的卓越功勋！

习近平强调，希望你们再接再厉，精心组织实施好火星巡视科学探测，坚持科技自立自强，精心推进行星探测等航天重大工程，加快建设航天强国，为探索宇宙奥秘、促进人类和平与发展的崇高事业作出新的更大贡献！

中共中央政治局常委、国务院副总理韩正在北京航天飞行控制中心观看天问一号探测器实施火星着陆情况。

中共中央政治局委员、国务院副总理刘鹤在现场宣读了习近平的贺电。

我国火星探测任务于2016年立项，计划通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视探测。天问一号探测器于2020年7月23日在海南文昌由长征五号运载火箭成功发射，2021年2月10日成功实施火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星，2月24日探测器进入火星停泊轨道，开展了为期约3个月的环绕探测，为顺利着陆火星奠定了基础。天问一号探测器成功着陆火星，是我国实现地外行星着陆，使我国成为第二个成功着陆火星的国家。中国国家航天局与欧空局、阿根廷、法国、奥地利等国际航天组织和国家航天机构开展了有关项目合作，将共同为探索宇宙奥秘、增进对火星演化的认知、了解生命起源等贡献智慧和力量。

二天问一号探测器通过什么运载火箭发射

北京时间2020年7月23日12时41分，海南文昌航天发射场，搭载着“天问一号”探测器的长征五号遥四运载火箭成功发射，我国首个火星探测任务顺利开启！
集轨道飞行器、着陆器、火星漫游车于一身的“天问一号”，按计划将在约7个月后到达神秘的红色星球，我国将向着全球第三个降落在红色星球的国家这一目标前进。
2016年1月，中国自主火星探测任务获得国家批准立项。任务要求通过一次发射任务实现火星环绕、着陆和巡视，对火星开展全球性、综合性的环绕探测，在火星表面开展区域巡视探测。计划于2020年7-8月间择机发射，2021年登陆火星。
中国按计划推进火星探测工程，火星探测器和用于发射的长征五号运载火箭分别由中国航天科技集团有限公司五院和一院抓总研制。
2020年4月，中国国家航天局明确计划通过长征五号遥四运载火箭发射“天问一号”探测器。天问一号由一部轨道飞行器和一辆火星车构成。天问一号火星探测任务要一次性完成“绕、落、巡”三大任务。
2020年7月14日，火星探测器“天问一号”运抵文昌航天发射场。
2020年7月22日，中国火星探测工程正式对外公布“中国火星探测任务天问一号1:1着陆平台和火星车”信息。
2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭搭载天问一号探测器发射升空，飞行2000多秒后，成功将探测器送入预定轨道，开启火星探测之旅，迈出了中国自主开展行星探测的第一步。

三天问一号探测器重量

1975年8月20日和9月9日，美国发射了两个“海盗 号”探测器，用于探索火星上有无生物。这两个探测器由 轨道飞行器和登陆舱组成，长为5.08米，重3530千克，其中轨道飞行器重2330千克，登陆舱重1200千克，用三 脚支撑，装有生物化学实验箱、测量挖掘设备、两台电视 摄像机、机械手和电源。“海盗1号”和“海盗2号”分别于7月20日和9月3 日在火星表面软着陆成功，40分钟后就将第一张火星彩照发回地球。它们分别在火星上工作了6年和3年，对火星进行了考察和拍照，共发回5万多幅火星照片，分辨率高达200米。四次探测有无生命存在的实验中，没有发现任何高级生命痕迹，从而排除了有 关火星人的推测。

四天问一号探测器运行的能量主要来源于

5月19日，国家航天局发布了火星探测天问一号任务探测器着陆过程两器分离和着陆后火星车拍摄的影像，引发公众

作为中国第一次真正意义上的深空之旅，火星探测的重要性和挑战性都不同于以往。利箭腾飞、祝融巡火的壮丽背后，是不容毫秒偏差的精准、是连一个弹簧都非比寻常的高科技，是从机械力学到计算机、新材料、岩土工程等多学科领域的综合，更是无数科研工

“地火传书”背后的通信员

“‘祝融号’抵达后，我的生活就进入了火星时间”

5月19日晚上7点，中国航天科技集团八院天问一号环绕器软件主任设计师张海吃过晚饭，准时来到北京航天飞行控制中心。在和白班同事进行报表交接后，他和夜班的其他同事来到会议室，讨论汇报这一天火星探测器的运行情况。

“一切正常。”张海欣慰地说，自“祝融号”5月17日与环绕器建立通信链路，传回“第一封家书”后，目前状态不错，通信网络也十分通畅，后期定会有更多数据传回。

天问一号探测器主要由环绕器和着陆巡视器（含“祝融号”火星车）两部分组成。前期，环绕器是搭载“祝融号”的星际专车。在将“祝融号”安全送达火星后，环绕器上升至中继轨道，此后数月它将变身通信器，建立起“祝融号”与地球之间的中继通信。

地球到火星的距离是到月球距离的1000倍，最远超过4亿公里。4亿公里“长途通信”，难度可想而知。环绕器总体主任设计师牛俊坡告诉

在火星车着陆初期阶段，火星车与地面的通信通过环绕器采用UHF频段+X频段两种中继通信方式进行。为保证通信质量，团队为环绕器配置了最强“千里眼”“顺风耳”——深空应答机加高增益收发天线。X频段深空应答机负责环绕器与地面的通信，UHF频段收发信机负责“祝融号”与环绕器之间通信，再加上2.5米口径的大天线，共同构成一个立体通信网。

牛俊坡笑称，自“祝融号”抵达后，自己的生活就进入了火星时间。在飞控人员面前的显示器上，

天问已至，求索无疆。牛俊坡笑着说，这还不是最累的时候，等通信工作结束后，环绕器将对火星进行遥感探测直到寿命结束。“现在它在中继轨道，一天绕火星转三圈；到了遥感轨道，一天就不止三圈了，任务量会更多。”

成功着陆背后的“造星人”

“把危险提前模拟出来，让它学会怎么处理”

5月15日，天问一号着陆巡视器降落在火星乌托邦平原南部。“稳了！”得知这一消息，天津大学建筑工程学院教授蒋明镜欢呼起来，像是自己学生考上理想高校一样。

如果把此次火星登陆比作高考，那发射前的试验就是模拟考，而蒋明镜教授和他的“北洋能源与环境岩土团队”就是“出卷老师”。火星探测器的着陆时间一般为7—8分钟，这几分钟无法进行人工控制，一切全要靠“祝融号”自己来完成。为了让“祝融号”“一次考过”，蒋明镜团队花了两年时间，在河北省怀来县模拟建造了一个火星表面，让“祝融号”在此提前验证那决定成败的着陆过程。

蒋明镜的主要研究方向是岩土工程，他和石头、土块打了几十年交道，之前也参与过月壤模拟研究。但这次火星地表模拟，对他依然是个不小的挑战。

“火星引力仅为地球的38%，地形复杂，北半球是被熔岩填平的低原，南半球是充满陨石坑的高地，中间以斜坡分隔，火山地形穿插其中，比月球复杂多了！”蒋明镜说，为了尽可能真实还原，团队建造了多个场景，不仅模拟了火星地貌特征还模拟了重力、激光特征等。

“为保万无一失，我们做了多种极端工况，把不利因素都考虑了进去，什么样最危险，我们都提前模拟出来，让它学会怎么处理。”蒋明镜介绍，光陨石坑，团队就做了几十个。目的是为了让“祝融号”着陆时能够识别，不降落在上面。“因为陨石坑不平整，且坑内土壤的力学性能不明确，降落在上面可能会导致着陆器倾倒。”

“祝融号”落在什么样的地方最好？这次着陆点选在乌托邦平原南部有什么考虑？

蒋明镜说，选在这里着陆，一方面是出于安全考虑，这里地形平缓，陨石坑较少，另一方面也源于这个地方的科学考察价值。如果仅从安全性上说，理想情况是降落在平缓的表面上。“有点像立定跳远，必须落到沙场里面，如果那附近有一块石头，就不能往上踩，踩上去脚就要扭了。”蒋明镜表示，即便落在“沙场”上，也还得保证“祝融号”不会陷进去。为此，团队模拟研究了火星土壤的承载力，提前预估了这些土大约能承载多大重量。

今年32岁的石安宁是天津大学岩土工程专业的博士生，也是蒋明镜团队中的一员。他告诉

整个“造星”过程，最难的环节是施工。石安宁回忆“为了保证按时发射，场地建设一直在赶工期，但怀来一年中大部分时间都是低温大风天气，对施工影响很大。”

克服重重困难，2019年9月，项目如期完工。当年10月到11月，这里进行了7次着陆器悬停避障试验。蒋明镜还记得，2019年11月14日，对外公开试验当天，怀来夜晚的温度已降到零度以下。在寒冷的北风中，他怀着紧张又期待的心情目睹火星探测器升到空中六七十米高度，点火后缓慢降落到中间高度，悬停四五分钟后，平稳落在地面上。现场十几个国家的驻华大使，都赞叹不已，那一刻，蒋明镜觉得，一切辛苦都值了。

而对石安宁来说，他目前最期待下一步天问二号的火星取土返回“我很想研究一下真实的火星土壤有什么物理力学性能，如果以后国家建设火星基地，就可以提供帮助。”

轻装上天背后的“瘦身教练”

“探测器多一克重量，增加的发射成本远超一克黄金”

奔向火星，要克服地球强大的引力，这要求天问一号探测器的总重量不能超过5000公斤。但远途旅行，天问一号要带不少“行李”——光推进剂就至少2500公斤。为了上天，天问一号不得不自己瘦下来——它的结构部件应用了世界上最轻的金属结构材料之一——新型镁锂合金。

“密度低、抗电磁干扰、抗辐射……”谈起镁锂合金的优点，西安交通大学材料科学与工程学院教授柴东朗如数家珍。

作为这一材料的研发者，早在2005年，柴东朗就开始了这项研究，灵感源自和朋友的一次聊天。“航天探测器要飞到遥远的宇宙，太胖肯定不行。”从搞航天工程的朋友口中，柴东朗得知，重量对卫星发射和火箭推力有着巨大的影响。过去，航天的主体材料大部分是铝合金，因为航天器对材料的强度及密度要求很高，只有铝合金能满足。“当时，我正在做碳化硅增强铝基复合材料的研究，这种材料性能虽高，但其密度与铝相仿。我就想能不能把它做轻一点？”柴东朗说，在所有金属中，锂的密度最低。他先试着把锂加了进去，材料的重量是减轻了，可强度也变低了。于是他又用其他合金化手段来提升材料的强度及耐热性、耐腐蚀性。在团队的不懈努力下，终于试验成功。此后，又进行开发应用，先后用了10年时间，新型镁锂合金才最终面世。与铝合金相比，同样大小，它的重量仅是铝合金的一半。

对于航天产业而言，重量减轻除了能减少对火箭推力的要求，还有一个重要意义是省钱。“探测器多一克的重量，增加的发射成本远超一克黄金。”镁锂合金生产制造方这样表示。

2016年12月22日，柴东朗在酒泉卫星发射中心亲眼目睹了自己多年的技术成果落地。那一天，长征二号丁运载火箭搭载着高分辨率微纳卫星顺利升空。这颗卫星的整体结构材料采用的就是镁锂合金。卫星升空那一刻，柴东朗没忍住，掉下了眼泪“心情是很激动的。因为低密度的镁锂合金国外之前就有了，但咱们国家一直没有，国外也不卖给咱们。现在我们终于用上自己的新材料了！”发射结束后，柴东朗还特意去了为航天事业献身的烈士们的陵园。中国航天人一丝不苟、为国奉献的事迹让他再一次心潮澎湃。

如今，柴东朗已年逾七旬，他最初研究镁锂合金时的一头黑发也染上了岁月的风霜。但他依旧闲不下来。这几年，他带领团队对镁锂合金进行进一步改良，这次用在天问一号上的就是改进升级后的。“通过制备工艺改进及成分调整，现用的镁锂合金密度更低，大概是每立方厘米1.5克左右。而我们现在研制的第二代镁锂合金密度比这个还要低。目前，实验室的研发工作已经基本上完成了，希望能用到以后的航天产品上面。”