中国天问一号成功登陆火星！比NASA早7天发射，为何晚3个月登陆？

　　
激动人心的时刻！就在刚刚，我国的天问一号着陆器和巡视器组合体成功着陆火星最大平原乌托邦平原，创造了中国航天史上的新里程碑，这一历史性时刻必将载入中国航天的光辉史册！中国航天从此真正走向深空，开始探索更为广阔的宇宙。

　　登陆火星面临着九死一生的挑战，整个过程凶险无比，持续大约7分钟的时间，故又被称为“恐怖7分钟”，这一切与未知的火星大气有关。虽然火星大气十分稀薄，表面大气压仅为地球表面大气压的0.628%，但这稀薄的大气成了登陆火星的梦魇。

　　登陆火星究竟有多难？

　　我们生活在地球上，可以通过很多方式去监测地球大气的风速、气压和密度，从而确保航天器再入大气时的安全。然而，人类对于火星的大气环境知之甚少，导致登陆火星充满了未知的危险，很多登陆火星的探测器都是殒命于此。

　　另外，登陆火星对于探测器的自主降落能力提出了极高的要求。这是因为地球和火星相距遥远，通信存在很大的延迟，地球上的控制中心不可能实时控制着火星上的探测器。

　　目前，火星正是远离地球的时候，地火的距离达到了3.18亿公里。从地球上发射出的无线电信号以光速传播，也要17.7分钟的时间才能抵达火星。因此，只能全权交由探测器自主降落火星。

　　因此，登陆火星的难度极高。在天问一号之前，已经有20个探测器尝试登陆火星，其中只有10个成功登陆，成功率仅为50%。最早登陆火星的是苏联发射的火星3号，它于1971年首次成功登陆火星，但它登陆后只运行了14秒。
美国的成功率最高，NASA先后10次尝试登陆火星，9次取得成功，只有1999年发射的火星极地着陆者号在登陆火星时失联。最早登陆火星的是1976年的海盗2号，它与天问一号一样，也是登陆乌托邦平原。最近一次是在今年2月19日登陆火星的毅力号，它还带了一架无人直升飞机机智号，并在火星上实现首飞。

　　由此可见，我国一次就成功登陆火星有多么不容易。那么，天问一号是如何登陆火星的呢？

　　天问一号的“恐怖7分钟”

　　天问一号由轨道器、着陆器和巡视器（祝融号火星车）组成，着巡组合体放置于气动外罩之中。轨道器先与着巡组合体分离，它将继续绕着火星飞行，为着陆器和地球提供中继通信。

　　在大约125公里的高度，着巡组合体以11.2°的进入角和4.8公里/秒的速度进入火星大气。由于速度极快，巡组合体强烈压缩前方气体，产生极强的气动加热效应，导致气动外罩底部的隔热盾温度升高至上千度。

　　经过4.7分钟的大气减速之后，着巡组合体的速度降为460米/秒，温度也得到大幅降低。在这种超音速下，降落伞打开，让航天器充分减速。过了40秒后，隔热盾抛离，速度降为250米/秒。

　　到了距离火星表面1.5公里时，降落伞和气动外罩的上部分一同被抛离，并启动反推火箭进行减速。到了高度为100米时，着巡组合体悬停在空中，它所携带的雷达和光学相机将会寻找合适的降落点。

　　最后，天问一号着巡组合体稳稳地降落在火星表面上，中国的探测器第一次造访这颗红色星球。预计一周之后，祝融号火星车将会行驶在火星上。

　　天问一号比毅力号早一周发射，为什么却会晚三个月登陆火星？

　　在我国的天问一号去年离开地球7天之后，NASA的毅力号也踏上了奔赴火星的旅程。但在今年2月19日飞抵火星的当天，毅力号直接成功登陆火星。而天问一号直到三个月后才登上火星，这是为什么呢？

　　首先，NASA已经对火星开展过一系列探测，充分了解了火星的地形地貌，毅力号早在离开地球之前就已经选择好着陆点。在火星轨道上，NASA还有多枚探测器在运行，包括火星勘测轨道飞行器（MRO）和火星大气与挥发演化探测器（MAVEN）。NASA已经有轨道器进行中继通信，毅力号就不需要携带轨道器。再加上NASA已经有过7次成功登陆火星的经验，因此，一到火星之后，毅力号就能直接登陆火星。

　　相比之下，这是中国航天首次自主执行的火星任务，一切充满了未知数，我们需要采取稳扎稳打的策略。天问一号到达火星之后，先要对火星地貌进行高分辨率成像，以找出合适的着陆点。我们还需要绕着火星飞行的轨道器进行中继通信，为火星上的着巡组合体和地球上的控制中心牵线搭桥。

　　另外，火星上的全球性沙尘暴也是一大因素。火星每年都会刮起严重的沙尘暴，有时甚至扩散到全球，当年NASA的机遇号火星车就因为沙尘暴而彻底失联报废。此前的观测数据显示，每年的火星春天至夏天期间，北半球都没有出现过沙尘暴。目前的火星较为平静，天问一号在5月中旬降落火星是最为稳妥的。

　　总之，我国的天问一号已经创造了世界纪录，一次性实现了绕火、落火和巡火，这在世界航天史上绝无仅有。接下来，祝融号火星车将会在火星上漫游，期待它能为我们带来更多的新发现。