2020年，它确实不同寻常，喜忧参半。疫情冲击导致全球经济不景气，人们的工作和生活受到了影响。美国在高端芯片领域对华为的制裁，牵动着全国亿万人民的心，这一点尤其令人忧虑。然而，我国的航天事业在今年依旧稳步前进，这是令人欣喜的。例如，5月5日，长征五号B首飞成功，新一代载人飞船实验船圆满完成了任务，这艘新的宇宙飞船是我国未来实现载人登月、空间站建设运行的具有国际一流水平的天地往返飞行器，为通往太空的新“天路”奠定了基础。
更加令人期待的是，今年7月，包括我国在内的“天问一号”、美国的“毅力号”和阿联酋的“希望号”都将飞往火星，这是人类首次在同一时间段对火星进行密集探测计划。为何都选择在7月发射呢？因为这是一个向火星发射宇宙飞船的窗口期，我们知道火星和地球都在绕太阳运行的椭圆轨道上，地球在火星轨道的内侧，公转速度快于火星。每26个月，地球会追上火星，此时发射探测器可以利用更小的能量到达目的地。尽管如此，地球和火星之间的距离仍有5500万公里，是地月距离的150倍，从距离上看，前往火星的难度远高于前往月球。
需要注意的是，前往火星和前往月球一样，需要通过探测器变轨来实现，而不是直接飞行。利用推进器推动探测器追上火星，目前人类的能力还无法实现。探测器达到火星的方式如图所示，一开始地球和火星并非最近，而是相对较远，火星在地球前方相距一段距离。此时在地球上发射探测器，利用火箭推力将探测器送到绕地球更大的椭圆轨道上。轨道越大，探测器的运行速度越快，这就需要运载能力足够大的火箭来承担发射任务。
火星探测任务的成功率并不高，自1960年前苏联向火星发射探测器以来，人类向火星发射的47个探测器中，成功率不到20次，失败率高达50%以上。其中的着陆任务成功率更低，只有40%左右。这足以说明火星探测任务的难度，我们也形象地将“再入”火星的过程称为“恐怖7分钟”。
探测器进入火星轨道后，会通过降轨接近火星，当运行到预定轨道和进入点时，释放着陆器和巡视器，进入火星大气层。探测器继续围绕火星运行，为着陆器提供中继通讯链路。在7分钟内，着陆器要通过反推发动机保持下降姿态，打开降落伞，利用主推进器实现平稳着陆，并释放巡视器。
这里的难点在于，由于火星和地球距离遥远，存在信息传输延迟，着陆器进入火星大气层后的一系列动作地球控制室无法操控，必须依靠着陆器自主完成，并且需要一气呵成，不能存在任何偏差。否则将面临失败的风险。其次，火星距离太阳较远，光照度较月球大打折扣，且火星地形复杂，沙尘暴不时出现，这也是着陆器着陆火星后需要面临的考验。
这次的火星任务要同时实现“绕”“落”“巡”三个目标，任务难度高，也是其他国家前所未有的。因为自人类探测外行星以来，“绕”“落”“巡”都是分开逐步完成的，没有哪个国家一开始就给自己定下这么重且难的目标。这足以说明我国在近些年来通过月球任务积累下了足够的经验，也说明了我国现在的航天科技水平以及航天人的自信。
如果这次火星探测任务成功，我国将成为继美国和俄罗斯之后第三个具有外行星和深空探索能力的国家。如果任务圆满成功，我国将进入真正意义上的航天强国，这和载人登月的意义一样重大。未来的2030年，我们还计划实现在火星上的采样返回。而美国也计划在同一时期完成同样的任务，这说明我们在航天事业上已经和美国站在了同一起跑线上。
“天问一号”代表着我国征服外行星和深空的第一步，未来还会有土星探测的“天问二号”，木星的“天问三号”，直到离我们最远的海王星等等。“天问一号”代表着我国进入航天强国的第一步，意义非凡。如果成功，载人登月也将成为可能。让我们一起期待今年7月的火星探测任务吧。
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