人民網北京5月15日電 （趙竹青）5月15日，天問一號成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區，我國首次火星探測任務著陸火星取得圓滿成功。天問一號任務實現了我國首次地外行星著陸，是中國航天事業發展中又一具有重大意義的里程碑。

著陸過程“步步驚心” 全程靠“自主”

據航天科技集團五院“天問一號”探測器產品保證經理饒煒介紹，“天問一號”探測器自2020年7月23日成功發射，精確入軌后，已按預定飛行程序在軌飛行了約295天；自2021年2月10日成功環繞火星后，相繼完成了著陸區預探測、軌道維持、自檢等關鍵飛行控制任務，期間，能源平衡，狀態穩定，各分系統工作正常。

5月15日凌晨1時許，天問一號探測器在停泊軌道實施降軌，機動至火星進入軌道。4時許，著陸巡視器與環繞器分離，歷經約3小時飛行后，進入火星大氣，經過約9分鐘的減速、懸停避障和緩沖，成功軟著陸于預選著陸區。兩器分離約30分鐘后，環繞器進行升軌，返回停泊軌道，為著陸巡視器提供中繼通信。后續，“祝融號”火星車將依次開展對著陸點全局成像、自檢、駛離著陸平臺并開展巡視探測。

“天問一號”火星探測器從火星大氣層外緣通過軟著陸的方式降落到火星表面，整個著陸過程步步驚心，技術十分復雜。

著陸過程大致分為以下幾個步驟。先是探測器瞄準進入火星大氣層的一個狹窄的進入走廊，接著氣動減速，然后火星專用降落傘展開；待降落傘完成使命后，探測器拋掉大底和背罩，露出著陸平臺和火星車；大推力發機動開始工作，探測器觀察地面，尋找最安全的具體著陸地點；最后四條著陸腿穩穩降落在火星表面。

整個過程，短暫又復雜，地面完全沒有干預的機會，完全靠“天問一號”自主決定各個動作執行的時機。

高速急剎車？“超音速降落傘”顯身手

要想平安穩定地降落到火星表面，首當其沖的問題就是讓高速奔馳的“天問一號”減速。

但是，與月球探測任務相比，火星探測不僅要面臨4億公里的遙遠距離，而且火星環境與地球環境有較大差異且不確知，不僅大氣稀薄，而且我們沒有火星大氣模型實測手段，國內也沒有經過飛行驗證的數據；此外，火星大氣受季節、夜晝、火星風暴等影響非常不穩定；火星表面地形復雜，遍布巖石、斜坡、溝壑等障礙物；火星塵暴較地球更為嚴重，這些因素給著陸火星帶來了極大難題，安全著陸風險非常高。

“超音速降落傘是減速技術中難度最大的一個環節，天問一號在使用降落傘時要保證在超音速、低密度、低動壓下打開，而這個過程存在開傘困難、開傘不穩定等問題。”航天科技集團五院“天問一號”探測器總體主任設計師王闖表示。

他解釋道，“由于火星大氣非常稀薄，進入火星時要求探測器的氣動外形具備高效的減速性能，同時需要更輕量化的防熱材料。”

經歷“恐怖9分鐘” 方案選擇定“生死”

除了減速設計，火星進入方案的選擇也至關重要，甚至可以說決定“生死”。

因為，從開始踏上進入點的那一刻起，“天問一號”就迎來了此次探火旅程中最為兇險、最為驚心動魄的“恐怖9分鐘”。

據悉，目前人類火星探測任務成功率僅有五成左右，大部分失敗都是折戟在“進入/下降/著陸”這一階段。“火星探測最大的難點就是著陸，這個過程需要融合氣動外形、降落傘、發動機、多級減速和著陸反沖等多項技術才能實施軟著陸。每個環節都必須確保精準無誤，差一秒都可能造成整個任務的失敗。”航天科技集團五院“天問一號”探測器總設計師孫澤洲說。

“為此，早在著陸前，‘天問一號’在火星停泊軌道上就對著陸區進行了詳查預探測，獲取了大量的著陸區地形地貌的數據，并對火星塵暴發生的概率進行了評估；同時，火星探測器繼承了嫦娥三號、四號、五號成熟的懸停、避障技術，以確保安全著陸。在上述這些措施的基礎上，我們還在國際上首次采用了基于配平翼的彈道-升力式進入方案，以降低火星大氣參數不確定性帶來的風險，提高適應能力。”孫澤洲表示。

“天問一號”成功登陸火星后，我國第一輛火星車即將閃亮登場。讓我們期待“祝融”的精彩表現！