人民政協(xié)網(wǎng)7月23日電 （記者 王碩 通訊員 龐丹）隨著長征五號運載火箭的成功發(fā)射，“天問一號”正在向著火星進發(fā)。它將在浩瀚的太空經(jīng)歷7個月左右的長途跋涉，突破極其遙遠距離，到達火星并開展環(huán)繞和巡視探測。

人類為什么要向火星進軍？探索火星將會帶來怎樣的價值和意義？“天問一號” 又擔負著什么歷史使命？又有怎樣的前世今生？

院士聯(lián)名建議 十年努力終成好事

在太陽系的八大行星中，火星與地球最為相似，探測并研究火星對于認識我們人類的家園——地球，有著不可替代的作用。

從上世紀九十年代開始至今，國際火星探測以發(fā)展新技術和獲得科學發(fā)現(xiàn)為主要驅動力，催生了又一個火星探測的新高潮，并在技術發(fā)展和科學研究等方面取得巨大的進步。

其中，在技術發(fā)展水平方面，國際上已實現(xiàn)對火星的飛掠、環(huán)繞、著陸、巡視探測，技術難度更大的采樣返回和載人探測仍有待突破技術瓶頸。在科學研究成果方面，國際上通過不同探測形式與任務，在火星軌道運動規(guī)律與參數(shù)、火星大氣、火星地形地貌與地質構造等多方面取得了巨大的成就。

這些探索和成就為我國首次火星探測樹立了前進的方向，也向我們探索火星提出了挑戰(zhàn)。

回望我國火星探測的歷史，其實早在2007年“嫦娥一號”任務取得圓滿成功之后，業(yè)內專家即開始謀劃我國深空探測后續(xù)發(fā)展。2010年8月，8位院士聯(lián)名向國家建議，開展月球以遠深空探測的綜合論證，國防科工局立即組織專家組開展了發(fā)展規(guī)劃和實施方案論證，航天科技集團五院的院士、專家團隊積極參與論證工作，對實施方案進行了三輪迭代和深化，最終于2016年1月正式立項實施。

探火之路有多難？

“中國的火星探測任務要一次實現(xiàn)‘環(huán)繞’‘著陸’‘巡視探測’目標，這在世界上從來沒有哪個國家一次同時實現(xiàn)。”航天科技集團五院火星探測器總設計師孫澤洲如是說。

目標遠大，就意味著難度增大。

第一道難關是：任務起點高，技術跨度大。

截至今年6月底，世界各國舉行了44次火星探測活動，但任務成功概率只有50%左右。由此可見，火星探測任務本身固有的風險非常大。

據(jù)航天科技集團五院深空探測專家介紹，此次我國火星探測任務的發(fā)射規(guī)模非常大，著陸有效質量僅次于美國的“好奇號”，環(huán)火探測與國際水平相當；探測器研制中，關聯(lián)性異常復雜；首次地外有大氣天體進入面臨諸多技術挑戰(zhàn)，比如在軌道、氣動、防熱、大帆面降落傘等近十個方面，在設計上都要實現(xiàn)新的技術突破和技術跨越。

第二道難關是設計約束新，不確定性大。

面對遙遠而未知的星球，“天問一號”奔赴火星的旅程中不可避免的要經(jīng)受新環(huán)境的考驗。

就現(xiàn)有我們掌握的資料顯示，火星上稀薄大氣、風場、塵暴、火面地形地貌等，基礎數(shù)據(jù)非常少，而且不確定性大，嶄新的行星際空間環(huán)境使得原本風險極高的探測任務難度更上一層樓；而最長旅途高達4億公里的遠距離以及大時延等火星新約束條件，對探測器自主能力要求非常高，

這些情況對于火星成功進入和著陸、測控通信、火星車能源、熱控、火面移動等一系列設計，以及電子產(chǎn)品的工藝、環(huán)境適應性等方方面面帶來巨大挑戰(zhàn)和不確定性。

第三道難關是：關鍵技術多，攻關難度大。

在此次火星探測任務中，關鍵性、唯一性且不可逆的環(huán)節(jié)非常多，如近火捕獲制動、器器分離、進入/下降/著陸、火星車釋放分離等關鍵技術多。“我們這次火星探測任務最核心、最難的地方，就是探測器進入火星大氣后氣動外形和降落傘減速的過程，只有一次機會，必須確保成功”。對于“探火”任務，孫澤洲總師有著冷靜而清晰的認識。對此，研制團隊專門設計了全新氣動外形、新型降落傘等，這些關鍵技術攻關難度極大。

第四道難關即驗證任務重，試驗難度大。

“天問一號”火星探測器上有很多新技術是原來衛(wèi)星或者探測器沒有使用或者遇到過的。

據(jù)航天科技集團五院深空探測專家介紹，許多專項試驗不但試驗方法、方案確定難，而且火星環(huán)境模擬、試驗實施、試驗結果判定等難度也很大；此外，試驗驗證的充分性、有效性、覆蓋性以及試驗仿真驗證的難度也極大。

第五道難關是研制周期緊，進度風險大。

我國火星探測起步較晚，所以從任務立項伊始，研制團隊就一直在奔跑。“我們起步雖晚但起點很高，從立項到出廠這么快，是大家的光榮和自豪，要珍惜機會。同時，我們還要認真，不做面子工程，要實實在在地去想、去做、去挖。”在火星探測器研制的關鍵時刻，第十一屆、十二屆全國政協(xié)委員葉培建院士語重心長的話語，堅定了研制團隊誓奪成功的信心和穩(wěn)扎穩(wěn)打的決心。

自立項以來，中國空間技術研究院（航天科技集團五院）火星研制團隊經(jīng)過1600多個日夜的艱辛鏖戰(zhàn)，面對“任務起點高、設計約束新、關鍵技術多、驗證任務重、研制周期緊”等多重難關，以深厚的宇航研制能力，科學組織，在四年多的時間里抓總完成了探測器研制。

期間，方案與初樣、初樣與正樣工作全面交叉、并行，為此，主線任務一刻不停、提前銜接，進度和技術風險高度耦合，全線全程超長工作，這對風險管控提出了極高的要求。此外，火星探測任務屬于我國航天重大工程任務，參研單位多達幾百家，多線并行、多地并進、多種狀態(tài)流程串并行，銜接關系極其復雜，協(xié)調管理和資源保障難度極大，進度與質量風險統(tǒng)籌把控難度極大，為此，研制團隊發(fā)揮全國大協(xié)作精神，精心策劃、精準實施，探測器各系統(tǒng)和全體參研參試人員按照“高質量、高效率、高效益”的要求開展工作，確保了我國首次火星探測任務的順利進行。

發(fā)射成功僅是探火之路第一步

當然，發(fā)射成功僅是探火之路的第一步，后續(xù)還需要完成地火轉移、火星捕獲、火星停泊、離軌著陸、科學探測等一系列關鍵任務。

通過首次火星探測任務的實施，我國將驗證火星制動捕獲、進入/下降/著陸、長期自主管理、遠距離測控通信、火星表面巡視等關鍵技術，為建立獨立自主的深空探測基礎工程體系夯實基礎，推動我國深空探測活動可持續(xù)發(fā)展。

未來七個月，讓我們期待“天問一號”一切順利！