新浪科技综合|科学大家|星辰大海：天问一号的奔向火星之路( 六 )_

2014到2016年是方案阶段，2016年到2018年是初样阶段， 2018年到2020年是正样阶段，每个阶段都是两年左右的时间。研制过程中还遇到了很多困难，虽然有月球探测的基础和经验，但火星探测的一些新特点还是给我们带来不少新的挑战。

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到了2020年4月，我们进入海南文昌发射场， 2020年7月23日，长征五号运载火箭把天问一号送到地火转移轨道。接下来就是一个漫长的旅程，从发射到真正着陆用了293天，其中去往火星的路上用了200天。 2021年2月10号，即农历的腊月廿九，天问一号成功到达火星并被捕获，成为我们国家第一个火星的人造卫星，在火星轨道又飞行了三个月的时间，共走了4.74亿公里的路程。 293天的魂牵梦萦，四亿公里的一路追寻，最终在5月15日、5月22日着陆和开始巡视。

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天问一号的整个飞行轨迹如何？下图是俯瞰太阳系的视角，中间是太阳，里圈轨道运行的是地球，外圈轨道运行的是火星。由于地球运转的角速度和火星的角速度有差别，公转周期不同，所以在从地球到火星，要走的路线是浅蓝色的路线，而不是一条直线，类似于霍曼转移，这是在转移过程中能量消耗最小的一个轨迹。这就决定了发射时地球和火星固定的相对相位，而每26个月才会出现这样一个相对相位关系，所以每26个月才有一次发射的机会。

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接下来转移的过程，中间进行了多次的轨道调整，飞行过程很长且非常复杂，修正和调整就为了它跟火星能够准确地交汇。

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虽然卫星从发射到火星环绕历经四亿多公里，但这并不是任务中风险指数最高的环节，时间最短的火星进入过程反而是风险指数最高的环节。经过了将近300天的飞行，探测器开始进入着陆环节，着陆过程用时大概只有九分钟，却是所有过程中最惊心动魄的九分钟。
火星大气的影响范围是125公里。进入后首先靠气动外形进行减速，之后是伞系减速，在这个过程中配平翼展开，然后弹伞，气动外形大底抛开。大底抛开后，相关仪器可以测量相对火星表面的距离、速度等信息。在这个过程中有一个参考系的转换，之前的惯性导航将火星当成一个理想球，而此时可以直接相对表面测量飞行器的距离和速度，并得到绝对高度，而非相对理想球体的速度和高度。