七个问题，快速了解“天问一号”的火星之旅（组图）

中国已经三次登陆月球，甚至成功将一个月球探测机器人带回地球。如今，它能完成登陆火星的挑战吗？

中国航天局上周发布了“天问一号”探测器拍摄的第一张火星图像。CHINA NATIONAL SPACE ADMINISTRATION, VIA REUTERS 

中国航天机构将在周三向实现这一目标迈出关键一步，届时中国去年7月发射的航天器“天问一号”将尝试环绕这颗红色星球运行。

如果成功抵达火星，中国将在今年晚些时候尝试在火星上放置着陆器和机器人探测器。它将与NASA的航天器一同研究火星表面，届时这样的航天器将会有三个。

“天问一号”什么时候到达火星？

中国已表示探测器将于周三抵达火星。但中国国家航天局和官方媒体尚未提供更具体的信息。

中国航天局对其任务有保密倾向。在过去一年，它表现出了更大的开放性，在官方媒体上提供了“嫦娥四号”探月任务的现场视频。如果有更准确的到达时间，我们会在这里提供。

航天器在周三会做什么?

“天问一号”去年7月从中国发射，利用了火星和地球绕太阳公转时期内距离最近的一段时间。这使得两个行星之间的传输距离相对较短。

为了追上火星，该航天器多次启动发动机，调整轨道，以便以正确的角度接近火星。最近一次发动机点火是在2月5日，探测器从130万英里外发回了火星的照片。

周三，发动机将再次点火，在制动操作中消耗航天的大部分剩余燃料。这将大大降低它的速度，让探测器被火星引力捕获。在引力范围内，它将以一个安全的距离环绕火星，与其他机器人探测器一起在火星轨道上运行，并为稍后的地面登陆尝试做准备。

会出什么差错吗?

太空飞行的历史上充满各种失败的火星之旅，包括2011年中国的一次火星任务，由于搭载的俄罗斯火箭发生故障，该任务并未脱离地球轨道。一些航天器在准备进入火星轨道的最后一步中出现了失误。

例如，1999年，NASA的“火星气候探测者号”(Mars Climate Orbiter)遭遇了一次导航错误——英制单位没有转换成公制单位——航天器在火星大气中烧毁。1992年，NASA的“火星观察者号”(Mars Observer)航天器在即将抵达火星的前几天与地球失去了联系，原因可能是燃料管破裂。1974年，苏联的“火星4号”发射制动火箭失败后，该航天器驶离了火星。

不过，与登陆火星相比，绕火星轨道飞行的挑战根本不算什么。

中国何时登陆火星?

中国的轨道飞行器携带着陆器和探测车，它们将艰难地到达火星表面。中国表示将在5月尝试登陆火星，但没有公布具体日期。

它的目的地是乌托邦平原(Utopia Planitia)，这一广阔的北半球盆地很可能曾被流星撞击过，NASA的“海盗2号”(Viking 2)着陆器曾于1976年抵达这里。“天问一号”任务的目标之一是更好地了解该地区的水冰分布，未来火星的人类殖民者可以利用这些冰维持自身生存。

登陆这颗红色星球是危险的。航天器的下降速度极高，稀薄的大气层几乎起不到减缓到达地面速度的作用。空气摩擦仍然会产生必须被吸收或散失的极端高温。苏联、NASA和欧洲的很多任务都坠毁了。只有NASA不止一次实现完好无损的着陆。

中国的航天器将耗费数月时间绕火星轨道运行以检查系统，并选择一个不会太过危险的着陆点。

如果能完好地着陆，火星车将需要一个名字。在征集中国公众的提名之后，专家组选出了10个准候选。根据官媒报道，其中包括“弘毅”，在中文里的意思是抱负和坚持；麒麟，中国神话里的有蹄动物；以及哪吒，这位年轻的神祇被认为是叛逆青年的守护神。

中国最近在太空还取得了哪些成就？

自7月开始前往火星的任务以来，中国已经实现了月球往返。

“嫦娥五号”于去年11月发射，收集了月球样本后，将它们带回地球供科学家研究。这是自1976年苏联最后一次探月任务以来，地球首次获取新一批月球岩石。

中国的“嫦娥四号”任务首次实现了在月球背面降落，目前仍在运行，其“玉兔二号”月球车在发射两年多以后仍在对月球表面进行研究。

还有谁会在2021年抵达火星？

今年第一个抵达火星的机器人探测器是“希望号”(Hope)，这是阿拉伯联合酋长国成立不久的太空总署发射的轨道器。它于周二抵达火星，将对这颗红色行星的大气进行研究，帮助行星科学家了解火星的天气动态。

第三位火星的新访问者将是NASA的最新火星探测器“毅力号”(Perseverance)。它于去年7月发射，比另两架航天器稍晚，将跳过火星轨道，直接在2月18日飞向火星表面。

该机器人探测器将是NASA在火星上的第五个探测器，与正在探索盖尔(Gale)陨石坑的“好奇号”(Curiosity)非常相似。这架新的火星车携带了一套不同的科学仪器，将探索杰泽罗(Jezero)陨石坑，科学家认为这处干涸湖泊可能是个很好的目标，可供寻找已灭绝的火星微生物化石证据。

该任务还将在这颗红色星球上尝试一项创举：在稀薄的火星大气中飞行直升机。NASA的“机智号”(Ingenuity)直升机将在火星车着陆后不久被部署。随后它将在与地球大气上层一样稀薄的空气中进行一系列试飞，目标是证明火星探索既能在其表面进行，也能在空中进行。

目前还有什么航天器在研究火星？

这颗红色星球的周围变得有点拥挤了。

有六架轨道器目前正在太空中研究这颗行星。其中三艘是NASA发射的：2001年的“火星奥德赛号”(Mars Odyssey)，2005年的“火星侦察轨道器”(Mars Reconnaissance Orbiter)和2013年离开地球的“火星大气与挥发物演化任务”(MAVEN)。

欧洲在火星轨道中有两架航天器。“火星快车号”(Mars Express)轨道器于2003年发射，“火星微量气体任务卫星”(ExoMars Trace Gas Orbiter)在2016年升空，并与俄罗斯的太空计划进行共享。

印度于2013年发射的第六架航天器火星轨道探测器（Mars Orbiter Mission，又称“火星飞船”[Mangalyaan]）正在运行。

美国目前有两项任务正在火星表面进行。“好奇号”自2012年以来就在巡视探测。“洞察号”(InSight)也加入进来，自2018年起一直在研究火星震和这颗红色行星的其他内部特性。美国的第三个任务“机遇号”(Opportunity)漫游车因在2019年遭遇沙尘暴失去动力而结束。