火箭|“天问一号”7个月后到达火星附近 7月23日

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7月23日，在中国文昌航天发射场，长征五号火箭搭载天问一号火星探测器升空。人们在海滩观看火箭发射。图/人民视觉

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昨日，我国发射首次火星探测任务天问一号探测器。探测器将进入环火轨道，并择机开展着陆、巡视等任务。此次发射也是长征五号系列火箭首次执行应用性发射任务。按计划，长征五号遥五火箭今年也将搭载嫦娥五号探测器实施探月任务，明年长征五号B遥二火箭将发射空间站核心舱。长征五号成为新一代运载火箭中首个进入高密度发射的型号，也预示着我国新一代火箭正逐步走向舞台中央。
新京报讯 7月23日12时41分，我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务天问一号探测器，火箭飞行约2167秒后，成功将探测器送入预定轨道，开启火星探测之旅。天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展着陆、巡视等任务，进行火星科学探测。
实现我国深空探测领域技术跨越
首次火星探测任务的工程目标，一是突破火星制动捕获、进入/下降/着陆、长期自主管理、远距离测控通信、火星表面巡视等关键技术，实现火星环绕探测和巡视探测，获取火星探测科学数据，实现我国在深空探测领域的技术跨越；二是建立独立自主的深空探测工程体系，包括设计、制造、试验、飞行任务实施、科学研究、工程管理以及人才队伍，推动我国深空探测活动可持续发展。
首次火星探测任务的科学目标，主要是实现对火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等研究。
长征五号火箭正式开始服役
从去年年底到今年5月，长征五号遥三火箭和长征五号B遥一火箭连续发射成功，标志着长征五号火箭关键技术瓶颈已经完全攻克，火箭各系统的正确性、协调性得到了充分验证，火箭可靠性水平进一步提升。此次执行应用性发射任务，意味着长征五号火箭正式开始服役。
此次任务开创了我国深空探测器重量的新纪录。天问一号重量接近5吨，由环绕器、着陆器和巡视器组成，是目前我国发射的重量最重的深空探测器。在世界范围看，达到这一重量的火星探测器也屈指可数。
我国火星探测为开放性科学探索平台
首次火星探测任务于2016年1月经党中央、国务院批准立项，由国家航天局组织实施，具体由工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控、地面应用等五大系统组成。国家航天局探月与航天工程(603698,股吧)中心为工程总体单位，中国航天科技(000901,股吧)集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制运载火箭系统，中国空间技术研究院和上海航天技术研究院抓总研制探测器系统。中国卫星(600118,股吧)发射测控系统部负责组织实施发射、测控。中国科学院国家天文台抓总研制地面应用系统，负责科学数据接收、处理、存储管理等工作。
我国火星探测作为开放性的科学探索平台，包括港澳地区高校在内的全国多地研究机构积极参与了研制过程，我国也与欧空局、法国、奥地利、阿根廷等国家和组织开展了多项合作。
今年迎来多国齐聚火星发射窗口
火星是离太阳第四近的行星，与地球邻近且环境最为相似，是人类走出地月系统开展深空探测的首选目标。国际火星探测已取得了丰富成果，发现了曾经有水、甚至现在还存在水的若干证据，极大激发了人们在火星寻找生命的热情，也成为当前国际深空探测的热点。受天体运行规律约束，火星探测窗口每26个月一次，并且窗口时间较短。 1996年以来，几乎每个发射窗口都有火星探测器发射，今年更是迎来了多国齐聚火星发射窗口，共同奔赴火星，开启深空探测的新高潮。分页标题
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为何只有“胖五”能送“天问”？
长征五号能提供足够大的初始速度
长征五号火箭由航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制，是我国最高、体积最大、运载能力最强的火箭。长征五号火箭起飞质量约870吨，具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨运载能力，把中国火箭送入包括美国和俄罗斯在内的世界主流火箭阵营。
这是长征五号系列运载火箭的第五次发射任务，也是首次执行应用性发射任务。中国未来的载人航天工程空间站建设、探月工程三期以及火星探测任务，都将使用长征五号运载火箭。
飞出我国运载火箭最快速度
此次发射，长征五号遥四火箭加速到超过11.2千米/秒的速度，之后完成分离，直接将探测器送入地火转移轨道，开启奔向火星的旅程。火箭末级则相当于太阳系的人造行星，将绕太阳运转。
当航天器的速度达到每秒11.2千米的第二宇宙速度时，就可以完全摆脱地球引力，去往太阳系内的其他行星或者小行星，因此，第二宇宙速度也被称为“逃逸速度” 。这也是长征五号火箭第一次达到并超过第二宇宙速度，飞出了我国运载火箭的最快速度。
发射深空探测器，需要火箭提供足够的发射能量，获得足够大的初始速度。在长征五号火箭之前，当时运载能力最强的长征三号乙火箭，大约可以将2吨左右的探测器送入地火转移轨道，而长征五号的地火转移轨道发射能力，超过了5吨。因此，发射天问一号这样重近5吨的大号探测器，只有“胖五”能够胜任。
唯一可胜任三类任务的火箭
至此，长征五号系列运载火箭已完成了高轨大卫星、载人飞船试验船及深空探测器三类航天器的发射，成为长征火箭家族中唯一可以胜任三种任务类型的火箭。
据长征五号火箭总设计师李东介绍，我国未来高轨卫星重量可以达到8吨左右，只能通过长征五号火箭发射。同时，在搭配合适的上面级后，长征五号火箭也可以用一箭双星的形式同时发射两颗5.5吨重量的高轨卫星。
我国空间站核心舱和实验舱“专属列车”
长征五号将我国深空探测对象从月球拓展到了太阳系内行星。此前，长征三号甲系列火箭承担了月球探测器发射任务，相继发射了“嫦娥一号”到“嫦娥四号” 。但在更远的深空探测和更重的探测器发射任务中，长征五号优势更为突出。长征五号可以把5吨的载荷送入地火转移轨道，足够携带着陆器和巡视器。
按计划，长征五号遥五火箭今年还将运送嫦娥五号完成我国首次月球采样返回任务。明年，长征五号B火箭将成为我国空间站核心舱和实验舱的“专属列车” 。长征五号B运载火箭与长征五号火箭同属长五系列，专为载人航天工程空间站建设研制，将在未来两三年内，完成我国空间站舱段的发射。
新京报采访人员倪伟通讯员姜哲钱航
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