降落伞开伞成败往往决定火星登陆任务成败 ， 俄欧ExoMars-2022火星探测器就是因为降落伞设计缺陷导致错失2020年发射窗口 。
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天问一号着陆巡视器降落伞（实拍）
天问一号着陆巡视器采用由平面圆形伞改进升级的盘缝带-锯齿形降落伞 ， 之所以采用此种伞型是为了应对仅相当于地球大气密度1%的火星大气 ， 以及超音速开伞工况 。
【图案|天问一号超音速开伞画面公布，有火字图案！展开面积200平方米】传统伞型如果在超低密度的火星大气中开伞 ， 会有剧烈摆动现象 ， 盘缝带降落伞的“带”与“盘”之间的开缝可以让气流顺畅流出 ， 同时“带”与“伞”的边缘有锯齿形修形 ， 进一步增强开伞稳定性 ， 并减小开伞力 。
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着陆巡视器超音速开伞 （实拍）
天问一号着陆巡视器采用四级减速方案 ， 即气动减速、降落伞减速、动力减速、着陆腿缓冲 。
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气动减速
进入火星大气后着陆巡视器利用球头双锥体外形进行气动减速 ， 当速度降至2马赫左右时在配平翼作用下进入舱攻角降至零 ， 目的也是为了尽可能减少开伞后降落伞的摆动情况 。
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配平翼展开
尔后进入舱背罩顶部的伞舱盖弹出 ， 此时探测器距离火星表面高度约为11公里 ， 为了防止伞舱盖砸到主伞 ， 专门给伞舱盖配了一顶展开面积仅有0.6平方米的小型降落伞 ， 随后主伞拉出 。
天问一号是继去年新一代载人飞船试验船之后我国第二个超音速开伞任务 。
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新一代载人飞船群伞降落测试
主伞展开面积约200平方米 ， 由48根伞绳牵引 ， 伞衣上有火字图案 。
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火字图案 （实拍）
天问一号主降落伞具有轻质化突出的优点 ， 重量不到40公斤 ， 包装体积不到60升 。 此项优势得益于我们在全球范围内率先揭示降落伞尺寸效应机理 ， 以嫦娥五号T1试验器为例 ， 降落伞与进入器重量比值做到了2.4% ， 而NASA是4.4% ， 日本隼鸟号则是3.2% 。
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天问一号降落伞弹伞筒
降落伞与进入器重量比值越低 ， 降落伞可承载的进入器规模越大 ， 在同等进入器规模下装载的有效载荷更多 。
此次公布的天问一号降落伞视频只是开伞视频 ， 并不是完整版 ， 后续还将有更加精彩的着陆视频 。
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火星降落伞地面模拟验证试验
天问一号是我国深空探索事业继往开来的产物 ， 继承了嫦娥探月、载人航天两大工程领域的诸多成熟技术 。
降落伞减速阶段进入舱大底抛离 ， 当探测器速度降至95米/秒以下速域时进入舱背罩分离 ， 随后进入动力减速段 ， 此一阶段将应用微波测距测速、激光三维成像、光学成像多种敏感器于一体的基于机器视觉理念的助降系统 ， 并在7500N变推力发动机以及一系列中室压姿控发动机作用下进行粗避障与精避障 ， 这些货架技术曾在三战三捷的嫦娥登月任务中发挥关键作用 。
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微波测距测速相控阵敏感器
当然天问一号并没有照搬嫦娥登月技术成果 ， 而是继承中有发展 。 比如微波测距测速敏感器被整合成了相控阵雷达 ， 7500N变推力发动机由原来的低室压转变为中室压 ， 发动机重量尺寸大幅度下降 ， 但性能却没有影响 。
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天问一号着陆平台7500N变推力发动机
为什么我们可以一次实现对火星的绕落巡探测 ， 完成这一人类前所未有的壮举？
工欲善其事必先利其器 ， 以火星大气气动减速与火星开伞两大难题为例 ， 为了尽可能模拟火星大气环境 ， 我们从两方面着手 。
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火星大气有着更为复杂的物理化学反应
首先 ， 在电弧风洞中实现了95% CO2以上的真实火星进入热环境复现 ， 这是当前NASA都不具备的能力 ， 而我们具备了目前世界上最广的火星热环境模拟和防热考核试验能力 。
再就是在地球利用高空探空火箭将火星降落伞发射至海拔45公里以上高空 ， 利用这一高度空域近似火星的大气密度进行开伞测试 。
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用于火星降落伞开伞试验的天鹰6号探空火箭
值此天问一号成功实施火星绕落巡任务之际 ， 航天科技一院院长王小军在全球航天探索大会上提出了我国未来载人火星探测发展路线及任务架构 。
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祝融号火星车与着陆平台合影照定名“星火燎原”
星辰大海 ， 我们从来不仅仅是说说 ， 而是怀着“功成不必在我 ， 功成必定有我”的信念 ， 一步一个脚印实现梦想 。
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