天问一号实现了以下六个首次:首次成功在火星上实现探测器着陆,这标志着成为第一个能够在火星表面成功着陆的;首次成功实施巡视和探测任务,通过火星车和着陆器之间的配合,实现了对火星地表和大气的全面观测和分析;首次成功实施表面巡漫,火星车成功地在火星表面行驶并进行科学探测,为未来火星探索提供了重要的数据和经验。通过这些首次的实现,天问一号不仅展示了航天科技的卓越能力,也为人类对火星的深入研究和未来火星探索任务提供了重要的基础和启示。
系统组成
天问一号探测器由环绕器、着陆器和巡视器组成,总重量达到5吨左右[17]。
环绕器
环绕探测是火星探测的主要方式之一,也是行星探测开始阶段的首选方式。环绕器要完成的主要科学探测任务包括方面:火星大气电离层分析及行星际环境探测;火星表面和地下水冰的探测;火星土壤类型分布和结构探测;火星地形地貌特征及其变化探测;火星表面物质成分的调查和分析。[50]
天问一号环绕器搭载了7台有效载荷,用于火星科学探测,包括七个部分:
(1)中分辨率相机,绘制火星全球遥感影像图,进行火星地形地貌及其变化探测,如火星表面成像、火星地质构造和地形地貌研究。
(2)高分辨率相机,获取火星表面重点区域精细观测图像,开展地形地貌和地质构造研究。
(3)环绕器次表层探测雷达,利用高频电磁波的穿透特性对行星表面和内部结构的岩性、电磁参数及主要组成成分进行探测研究;利用探测器星下点高度,开展火星表面地形研究;开展行星际甚低频射电频谱研究。
(4)火星矿物光谱分析仪,分析火星矿物组成与分布;研究火星整体化学成分与化学演化历史;分析火星资源及其分布。
(5)火星磁强计,探测火星空间磁场环境,研究火星电离层及磁鞘与太阳风磁场相互作用机制。
(6)火星离子与中性粒子分析仪,对火星等离子体中的粒子特性进行研究,了解火星大气的逃逸;研究太阳风和火星大气相互作用、火星激波附近中性粒子加速机制。
(7)火星能量粒子分析仪,研究近火星空间环境和地火转移轨道能量粒子的能谱、元素成分和通量的特征及其变化规律;绘制火星全球和地火转移轨道不同种类能量粒子辐射的空间分布图;与磁强计、离子和中性粒子分析仪等联合研究近火星空间能量粒子辐射与大气的关系、太阳风暴能量粒子事件对火星大气逃逸的影响与相互作用的规律以及火星粒子加速与输运过程[50]。
着陆器
天问一号环绕器进入环火轨道后,先开展约三个月的对地观测,特别是对预选着陆区进行详细勘测。之后携带火星车的着陆器将与环绕器分离,利用降落伞和反推火箭在火星表面着陆,并开展为期90个火星日(一个火星日约24小时39分35.2秒)的巡视探测任务。
火星车
“祝融号”火星车要完成的科学探测任务有:火星巡视区形貌和地质构造探测,火星巡视区土壤结构(剖面)探测和水冰探查,火星巡视区表面元素、矿物和岩石类型探查,以及火星巡视区大气物理特征与表面环境探测。
不是
天问一号,是由航天科技集团公司下属空间技术研究院总研制的探测器,负责执行次自主火星探测任务。
天问一号于2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空,成功进入预定轨道。
天问一号于2021年2月到达火星附近,实施火星捕获。
2021年5月择机实施降轨,着陆巡视器与环绕器分离,软着陆火星表面,火星车驶离着陆平台,开展巡视探测等工作,对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等科学探测,实现在深空探测领域的技术跨越。
深空探测将推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展,为服务发展大局和增进人类福祉作出更大贡献。
2021年6月11日,航天局举行了天问一号探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式,公布了由“祝融号”火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、“印迹”和“着巡合影”等影像图。
首批科学影像图的发布,标志着首次火星探测任务取得成功。6月27日,航天局发布天问一号火星探测任务着陆和巡视探测系列实拍影像。
其中,祝融号火星车火星表面移动过程是人类首次获取火星车在火星表面的移动过程影像。
2021年11月8日,“天问一号”环绕器成功实施第五次近火制动,准确进入遥感使命轨道,开展火星全球遥感探测。
截至2022年2月4日,天问一号在轨运行561天,天问一号从火星祝贺北京冬奥会盛大开幕
“天问一号”火星探测任务是我国独立开展行星际探测的第一步,将通过一次发射实现对火星的“环绕、着陆、巡视”。“天问一号”火星探测器于2020年7月23日成功发射入轨,2021年2月10日被火星捕获,进入环火轨道,目前飞行里程超过4亿公里,工作正常。