天问之旅，近了( 二 ) 中国首次火星探测任务“天问一号”将在

2030年前后，我国将实施火星采样返回、木星系探测等任务
行星探测计划将迈向纵深
为保障“天问一号”发射任务，长征五号遥四火箭也已做好充足准备。今年1月，长征五号遥四火箭大推力氢氧发动机完成总装出厂前的最后一项验证，标志着这台发动机性能达到预定要求，转入火箭总装阶段。而在6月14日，远望5号航天远洋测量船也已解缆起航，奔赴太平洋某海域执行包括火星环绕着陆巡视探测器在内的海上测控任务。
完成火星探测任务后，中国的行星探测计划将迈向纵深。包为民说， 2030年前后，我国将实施火星采样返回、木星系探测等任务，目前正在开展关键技术研究。
据统计，全球目前已实施火星探测活动40多次，但成功率仅有40% 。火星探测工程难点众多，中国火星探测任务首次提出一次发射实现环绕、着陆、巡视3个目标，面临的挑战前所未有。
及时“刹车” ，才能进入火星轨道
在发射窗口期内，太阳、地球和火星将成一条直线，其中地球与火星之间的距离最近时仅有约5500万公里。探测器在经过长途飞行后，如何成功被火星的引力场捕获，是任务中的关键点之一。
【天问之旅，近了】据专家介绍， “天问一号”升空后的漫长旅途中，科技人员会根据轨道的具体情况，不断修正探测器的飞行方向。到达火星附近时要及时“刹车” ，而一旦捕获失败，探测器将会与火星擦肩而过， “滑”向更远的深空。探测器被火星引力场捕获后，就进入火星的循环轨道，再经过多次的调整，就可以进行环绕探测了。
跨过“恐怖7分钟” ，实现软着陆
到达环绕火星的轨道后，火星探测器将随之降落在火星表面。尽管降落的过程仅有7分钟，但这个被称作“恐怖7分钟”的降落过程却是整个任务的关键点。在此前，世界上还没有国家能够在首次探索火星的过程中即完成软着陆任务。
着陆为何难？包为民介绍说，着陆时，火星探测器要在7分钟内将时速从2万千米降低到零，这需要融合气动外形、降落伞、发动机、多级减速和着陆反冲等多项技术才能实施软着陆，对软件和硬件的要求极高。
据介绍，火星探测器在“奔火”的途中一直处于高速飞行状态，在着陆之前，需要先将速度降下来。目前，在国际上主要有两种减速方式。中国以探月工程中的技术经验作为基础，通过4个阶段逐步减速，最终使探测器平稳到达火星表面。
第一阶段为气动减速，通过“急刹车”的方式，将速度从每秒4.8公里降至每秒460米；第二阶段开降落伞，把速度降到每秒95米；第三阶段为动力减速，探测器的反推发动机点火工作，将速度减小到3.6米每秒；第四阶段的最后100米为悬停避障阶段，探测器将悬停在空中，对火星表面进行观察，为选定着陆点做最后准备。
“可以看一下地面有没有坑和大的石头。如果有，我们就避开它。这样就保证落地的安全性，不会翻车。 ”包为民说。
释放火星车， “劳逸结合”干仨月
着陆器在火星表面软着陆成功后将释放火星车，在火星表面进行巡视探测、火星地貌特征研究等多项任务。值得一提的是，火星车将配置探测雷达对火星地下一定深度进行探测。
据专家介绍，火星车的设计寿命为90个火星日。由于火星上的一天比地球略长（火星自转周期约为24小时37分钟），因此火星车将在火星上工作92个地球日。
不过，火星车并非“不休不眠” 。为规避火星极端天气的影响，中国火星车将设置自主休眠和自主唤醒功能。就像正在月球上忙碌的嫦娥四号和“玉兔二号”一样，火星车的探测工作也讲究“劳逸结合” 。
包为民表示，由于远距离数据传输的大时延，要求火星车必须具有很高的自主能力。同时，火星光照强度小，加上火星大气对阳光的削减作用，火星车能源供给比月球车更为困难。这些因素都使得火星探测任务更具难度和复杂性。