我國首次火星探測任務探測器成功發射

　　長征五號遙四運載火箭（非發射場景）。史嘯 攝

　　火星探測器研制現場。中國航天科技集團五院供圖

　　今天12時41分，長征五號遙四運載火箭搭載我國首次火星探測任務“天問一號”火星探測器在海南文昌航天發射場成功發射，我國深空探測邁出嶄新的一步。“天問一號”任務火星探測器由中國航天科技集團五院抓總研制，未來，它將經歷7個月左右的長途跋涉，突破極其遙遠距離，到達火星並開展環繞和巡視探測。這是長征五號系列運載火箭的第五次發射任務，是今年第二次執行發射，也是首次執行應用性發射任務。

　　■飛出最快速度

　　“胖五”助力探火星

　　此次將“天問一號”任務火星探測器送入太空的是由中國航天科技集團中國運載火箭技術研究院抓總研制的長征五號遙四運載火箭。

　　據介紹，長征五號運載火箭是我國新一代大推力液體運載火箭，採用“兩級半”構型，火箭芯級直徑為5米，捆綁四個直徑3.35米的助推器，全部採用液氫、液氧、煤油等無毒無污染推進劑﹔火箭全長近57米，起飛重量約870噸，起飛推力超過1000噸，地球同步轉移軌道運載能力可達14噸，是目前我國運載能力最大的火箭。因為體型比其他長征火箭更加寬大，長征五號運載火箭也被親切地稱呼為“胖五”火箭。

　　根據發射任務要求，長征五號遙四火箭將托舉“天問一號”任務火星探測器加速到超過11.2千米/秒的速度，之后完成分離，直接將探測器送入地火轉移軌道，開啟奔向火星的旅程。

　　當航天器的速度達到每秒11.2千米的第二宇宙速度時，就可以完全擺脫地球引力，去往太陽系內的其他行星或者小行星，因此，第二宇宙速度也被稱為“逃逸速度”。“此次發射火星探測器，是長征五號火箭第一次達到並超過第二宇宙速度，飛出了我國運載火箭的最快速度。”長征五號火箭總設計師李東介紹。

　　■首次應用性發射

　　“胖五”精准“追星”

　　此前，長征五號遙三火箭以及長征五號B遙一火箭發射是試驗性質，主要任務在於考核火箭總體及各分系統設計方案的正確性和協調性、驗証火箭技術狀態和可靠性。

　　長征五號遙三火箭和長征五號B遙一火箭連續發射成功，標志著長征五號火箭關鍵技術瓶頸已經完全攻克，火箭各系統的正確性、協調性得到了充分驗証，火箭可靠性水平進一步提升。“此次執行應用性發射任務，意味著長征五號火箭正式開始‘服役’。”長征五號火箭總指揮王玨介紹，該型火箭正式進入工程應用階段。長征五號火箭已經具備執行國家重大航天工程任務的能力和條件。

　　同時，此次發射也開創了我國深空探測器重量的新紀錄。此次發射的“天問一號”任務火星探測器重量接近5噸，由環繞器、著陸器和巡視器組成，比“嫦娥四號”月球探測器重了1噸多，是目前我國發射的重量最重的深空探測器。

　　由於地球和火星的相對位置在不斷變化，發射火星探測器相當於打“移動靶”，為了讓探測器更加精確地入軌，火箭研制團隊進行了精細化的“窄窗口多軌道”設計，將每天30分鐘的發射窗口細分成3個寬度10分鐘的窗口，對應3條發射軌道，14天的窗口期內一共設計了42條發射軌道，這在中國航天的發射歷史上是絕無僅有的，創造了單次發射軌道設計數量的新紀錄，並首次實現了發射軌道的自動切換。

　　■“天問一號”一步完成

　　“環繞、著陸、巡視探測”

　　我國首次火星探測任務起步雖晚，但起點高、跨越大，從立項伊始就瞄准當前世界先進水平確定任務目標，明確提出在國際上首次通過一次發射，完成“環繞、著陸、巡視探測”三大任務。如果這一目標能夠順利實現，我國將成為世界上第二個獨立掌握火星著陸巡視探測技術的國家。

　　據中國航天科技集團五院深空探測領域專家介紹，由該院抓總研制的“天問一號”任務火星探測器，由環繞器和著陸巡視器組成，其中著陸巡視器又由進入艙和火星車組成，進入艙完成火星進入、下降和著陸任務，火星車配置了多種科學載荷，在著陸區開展巡視探測。

　　作為探測器的抓總研制單位，中國航天科技集團五院的研制團隊經過四年多的艱苦攻關，按節點順利完成了“天問一號”任務火星探測器的模樣研制、初樣研制、正樣研制、大系統對接試驗等工作，為探測器飛越深空、到達火星提供了堅強支撐。通過首次火星探測任務的實施，我國將驗証火星制動捕獲、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發展。

　　■奔“火”路上困難重重

　　此前國外成功率僅50%

　　從地球到火星最遙遠的距離大約4億公裡，這麼遠的距離對於“天問一號”任務火星探測器來說是“蜀道難，難於上青天”。據航天科技集團五院深空探測領域專家介紹，國際上對於火星的探測，起步於20世紀60年代，截至今年6月底國際上共發射了44個火星探測器，但任務成功概率隻有50%左右。

　　自立項以來，航天科技集團五院以深厚的宇航研制能力，科學組織，在四年多的時間裡抓總完成了探測器研制，高質量高效率高效益完成研制任務。面對異常艱辛的攻堅之路，五院火星探測器研制團隊頂住技術難、任務重、節點緊的壓力，在研制階段攻克了系列關鍵技術，完成了各項大型研制試驗﹔在發射場階段，又克服了疫情影響，幾個月奮戰在文昌發射場，確保了發射任務圓滿完成。

　　發射成功僅是探火之路的第一步，后續航天科技集團五院還將再接再厲，為順利完成地火轉移、火星捕獲、火星停泊、離軌著陸、科學探測等一系列關鍵任務繼續拼搏，全力以赴完成好我國首次火星探測“天問一號”任務。 本報記者 張航

　　■新聞延伸

　　探月、建空間站……“胖五”將迎高密度任務

　　2019年12月27日，長征五號遙三火箭成功發射，實現“王者歸來”﹔2020年5月5日，長征五號B遙一火箭首飛成功，標志著空間站階段飛行任務首戰告捷，為我國載人航天工程第三步發展戰略奠定了堅實基礎﹔2020年7月23日，長征五號遙四運載火箭一飛沖天，將“天問一號”任務火星探測器送入地火轉移軌道，宣告中國進入了行星探測時代。

　　按照計劃，長征五號遙五火箭也將在今年實施發射，將“嫦娥五號”探測器送入地月轉移軌道，完成我國首次月球採樣返回任務。2021年一季度，長征五號B火箭將再次出征，執行空間站核心艙的發射任務。從2019年12月到2021年一季度，15個月間，長征五號系列火箭將完成5次發射，迎來屬於自己的高密度發射。

　　近幾年來，“高密度”發射對於中國航天而言已經不是什麼新鮮事物，在21世紀的第二個十年裡，中國火箭的年均發射數量始終保持在較高水平，並已經在2018年和2019年連續兩年發射數量居於世界第一位。其中以長征三號甲系列火箭、長征二號丙火箭為代表的“金牌火箭”完成了大部分發射任務，新一代運載火箭的發射數量佔比並不高。

　　此次，長征五號系列火箭迎來高密度發射，傳遞出許多令人欣喜的信息。首先，作為我國規模最大、組成最復雜的運載火箭，長征五號火箭的高密度發射意味著在產品生產、裝配測試、技術管理、后勤保障等各方面的水平得到全面提升，具備更強的實施發射的能力﹔同時，長征五號火箭成為新一代運載火箭中首個進入高密度發射的型號，也預示著新一代火箭正逐步走向舞台中央，為運載火箭實現更新換代奠定堅實的基礎。

　　站在高起點上出發，長征五號火箭未來會更加“忙碌”。長征五號B火箭將作為空間站建設的“專屬列車”，在未來2到3年時間內相繼完成空間站核心艙和實驗艙的發射﹔同時，長征五號系列火箭突出的運載能力對於需要快速多星組網的衛星“星座”建設也意義重大，可以以“一箭多星”的形式快速實現衛星“星座”部署。 本報記者 張航