央广网北京8月2日消息(记者张棉棉)据中央广播电视总台中国之声《新闻纵横》报道,我国首次火星任务“天问一号”探测器7月23日顺利升空。8月2日,“天问一号”探测器在太空中进行了火星之旅第一次轨道修正。接下来,“天问一号”将继续在太空中独立行进7个月左右后,到达火星并开展火星探测。在接下来的日子里,“天问一号”有哪些关键任务环节?

  约7个月后,“天问一号”将抵达本次旅行的终点站——火星,途中需进行多次精确的轨道修正。有航天工程师以“跨越太平洋的高尔夫”来形容任务的难度,因为如果在地火转移轨道的近地点有1m/s的速度误差,到火星附近时距离误差将是10万公里。“天问一号”探测器到达火星附近后,将通过“刹车”完成火星捕获,进入环火轨道,并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。国家航天局副局长吴艳华说:“到明年2月10日左右,我们要进入环火探测的轨位。第三阶段是在环火轨道实行探测,我们要取得火星探测的全貌,各种数据、图像,这个任务完成以后,大概明年5月份我们要实现着陆巡视探测,最后火星车要到火星表面进行物质成分等方面的一些科学探测。集成到实现,叫‘绕着巡’。”

  按照“绕着巡”的目标任务,探测器进入环火轨道并经过制动后,通过2至3个月的环绕飞行后首选进入窗口,其间在着陆区上空对着陆区开展探测。

  火星探测器包括环绕器、着陆器和巡视器。航天科技集团八院火星探测器系统副总指挥张玉花说,因为着陆巡视器,也就是火星车与着陆器的组合体外面的构型是完整的,有一个气动外形包裹着它不能和地面进行通信。因此,环绕器的作用是为接下来择机释放着陆巡视器的整个着陆过程提供中继通信。“因为我们给着陆巡视器加注的推进器不多,它不能自己形成环火星的轨道,也不能自己奔下火星,我们的环绕器要自动进入一个奔火轨道,到了合适的速度和高度,再将它分离,让它沿着轨道向下去。它降下去分离以后,为了保证两器之间的安全,还要漂浮一段时间,大概半小时,再自己点火把自己拉起来,拉到原来的轨道上,做三个月的中期任务。”张玉花介绍。

  火星这颗红色的神秘星球,还有另外一个称号——“航天器坟场”,因为至今全球火星探测成功率不到一半。火星表面环境复杂,风暴的爆发和风沙的袭击随时都会发生,要想软着陆在火星上是一大难题。但是,此前我国已成功模拟了着陆巡视器在火星环境下悬停、避障、缓速下降的过程,对其设计正确性进行了综合验证。航天科技集团五院火星探测器副总设计师贾阳说,降落的这7—8分钟时间对整个任务来说十分关键:“刚开始在轨道上有每秒几公里的速度,最后要到火星表面上要变成零,所以‘刹车’刹得还是比较狠。之后这个过程又比较复杂,比如大气密度的变化,有没有风、降落伞是否能正常弹开;到了要着陆的地方后,能否找到一个安全的着陆点等。整个过程的不确定性比较大。”

  在顺利降落到火星表面之后,火星探测器就会释放巡视器,也就是火星车该正式登场了,火星车的设计寿命为三个火星月,相当于约92个地球日。火星车上搭载了6种有效载荷,包括地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、表面成分探测仪、表面磁场探测仪、气象测量仪。和月球车类似,它的工作包括拍照、采样等任务,会依次进行。贾阳介绍:“分成两段,第一段是前15天,这个时候主要的任务就是从平台上下来,而且还要拍相应的照片,包括车自己的照片,也包括后边的着陆平台的照片,接下来车要离开平台了。剩下的就是三个月寿命里的后半段,大概两个半月时间里面都是开展火星的探测,探索未知或者有感兴趣的石块、地形或者矿物成分的可能性更大一些,跟月球车是一样的道理。”

  那么,火星车和月球车有什么不同吗?中国首次火星探测工程副总指挥、探月与航天工程中心主任刘继忠表示,为了适应火星特殊的复杂环境,火星车的设计更加结实,还采用了多种高科技材料。他说:“实际上,和月球车相比,我们对火星车的动力系统等各个方面都进行了一些改进,我们还要对着陆区进行详细勘察,给火星车更多的信息,让它能够走得更稳、走得更好。”