2021年5月15日凌晨，在經(jīng)歷了296天的太空之旅后，我國首個(gè)火星探測(cè)器“天問一號(hào)”在火星停泊軌道上進(jìn)入著陸窗口，隨后“天問一號(hào)”探測(cè)器實(shí)施降軌，其環(huán)繞器與著陸巡視器（包括“祝融號(hào)”火星車及進(jìn)入艙）開始分離，最終“祝融號(hào)”成功降落在火星北半球的烏托邦平原南部，成為中國首個(gè)火星巡視器！而環(huán)繞器則升軌返回停泊軌道，成為中國首顆人造火星衛(wèi)星，為著陸巡視器提供中繼通信。

至此，中國成為繼蘇聯(lián)、美國后第三個(gè)真正“踏上”（成功著陸）火星的國家，也是首次火星探測(cè)即實(shí)現(xiàn)著陸的國家！

據(jù)介紹，天問一號(hào)任務(wù)突破了第二宇宙速度發(fā)射、行星際飛行及測(cè)控通信、地外行星軟著陸等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了我國首次地外行星著陸，是中國航天事業(yè)發(fā)展中又一具有重大意義的里程碑。

下文就帶你詳細(xì)解讀十二大疑問，全方面了祝融號(hào)的著陸之旅以及對(duì)中國乃至世界航天的意義。

問題一：為什么要登陸火星？

人類對(duì)于宇宙的探索自古就有，但是要說到對(duì)于宇宙認(rèn)識(shí)的快速發(fā)展，還是在工業(yè)革命以來的幾百年時(shí)間。隨著人類技術(shù)的進(jìn)步我們不斷地向太空發(fā)射衛(wèi)星、發(fā)射探測(cè)器，以及發(fā)射載人飛船。人類這所有的努力無非圍繞著兩個(gè)目的而展開，第一個(gè)目的是探尋地球之外的生命，研究生命的起源；第二個(gè)目的是希望將來人類能夠走出地球，移居開發(fā)其他星球。

為了上述兩個(gè)目的，以目前人類的科技水平，我們可能只能把更多的精力放在太陽系以內(nèi)天體的研究，特別是對(duì)于太陽系八大行星以及他們的衛(wèi)星們進(jìn)行研究。除地球以外，太陽系其他七顆行星中，木星、土星、天王星和海王星是氣態(tài)行星，沒有堅(jiān)固外殼，水系、金星、火星和地球一樣都是有巖石來組成的，屬于“類地行星”，擁有巖石表面。但是，水星距離太陽太近，表面溫度高達(dá)427℃，金星雖然距離太陽遠(yuǎn)一些，但是稠密且以二氧化碳為主的大氣層，使得金星表面的溫度更是高達(dá)460℃以上，環(huán)境十分惡劣。

這樣一來，火星就成為了七大行星中唯一剩下的一顆。與地球的近鄰，且與地球同為巖質(zhì)行星，元素組成和基本結(jié)構(gòu)與地球相似，同時(shí)擁有空氣，以及水源和有機(jī)物存在的痕跡。

地球和火星對(duì)比（圖改自：NASA）

具體來看，火星的直徑大約為6794千米，約為地球直徑的一半，質(zhì)量只有地球的14%，表面引力約為地球的38%，表面空氣密度約為地球海平面的不到1%，火星的自轉(zhuǎn)周期也大約為24小時(shí)，公轉(zhuǎn)周期大約為1.88年。火星表面的平均溫度大約為-55℃，冬夏溫差巨大，夏季白天溫度可達(dá)27℃，冬季夜晚溫度低到-133℃。從以上數(shù)據(jù)來看，火星環(huán)節(jié)看起來?xiàng)l件惡劣，但是這已經(jīng)是除地球外，太陽系內(nèi)與地球環(huán)境最為接近，且最有可能被改造為適宜人類生存的行星了。

在具體探測(cè)技術(shù)方面，人類先后有過四大方案：“驚鴻一瞥”的飛掠，僅在探測(cè)早期技術(shù)不成熟無法入軌環(huán)繞火星、或兼職探測(cè)火星時(shí)使用；“登高望遠(yuǎn)”的環(huán)繞，通過穩(wěn)定環(huán)繞全方面探測(cè)火星總體情況，但無法看清細(xì)節(jié)；“明察秋毫”的著陸，抵達(dá)火星表面近距離接觸，但僅能定點(diǎn)探測(cè)；“自主移動(dòng)”的巡視，能在火星表面探測(cè)更大的范圍。

受限于所攜帶的電力和通信天線能力，著陸和巡視任務(wù)幾乎無法直接與地球通信，必須依賴環(huán)繞器的信號(hào)中繼服務(wù)。前往火星期間，它們也需要導(dǎo)航、通信、能量等服務(wù)。因此，環(huán)繞器是所有火星探測(cè)任務(wù)的基礎(chǔ)。

我國此次的首次火星探測(cè)任務(wù)，天問一號(hào)在這一次任務(wù)中就同時(shí)實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞”、“著陸”和“巡視”三大目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)火星從天到地的立體觀測(cè)。

問題二：為什么選擇在烏托邦平原著陸？

“祝融號(hào)”選擇在烏托邦平原著陸，一方面是因?yàn)楣こ田L(fēng)險(xiǎn)低。火星南北半球的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造等差異巨大——火星南部為古老高地，坑多，60%的面積遍布隕石坑；而烏托邦平原所在的火星北部，是被火星熔巖填平的低矮平原，地形平緩，隕石坑較少，且地質(zhì)年齡較輕，地殼較薄。

另一方面，選擇烏托邦平原著陸是因?yàn)榭茖W(xué)價(jià)值高。長(zhǎng)期以來，人們最關(guān)注的是火星上是否存在生命。研究人員分析，烏托邦平原很可能是遠(yuǎn)古火星海洋的所在地，“祝融號(hào)”著陸的地點(diǎn)在古海洋和古陸地的交界處。

最新的科學(xué)探測(cè)發(fā)現(xiàn)，在火星烏托邦平原距離地面1-10米的淺表底層下方，存在大量地下水冰，儲(chǔ)水量相當(dāng)于地球上面積最大的淡水湖。想知道火星上到底有沒有生命，烏托邦平原是一個(gè)絕佳的探測(cè)點(diǎn)。

火星烏托邦平原（拉丁語：UtopiaPlanitia），又譯作烏托邦低原，為火星上最大的平原，直徑3200公里，中央為49.7°N118°E*（火星經(jīng)緯度），位于阿爾及爾平原的對(duì)跖點(diǎn)上。火星烏托邦平原也是1976年9月3日海盜2號(hào)在火星上的著陸與探索區(qū)域。

問題三：為什么抵達(dá)火星后等待了三個(gè)月才著陸？

據(jù)悉，我國首次火星探測(cè)任務(wù)于2016年正式批復(fù)立項(xiàng)，計(jì)劃通過一次任務(wù)實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視，對(duì)火星進(jìn)行全球性、綜合性的環(huán)繞探測(cè)，在火星表面開展區(qū)域巡視探測(cè)。

“天問一號(hào)”探測(cè)器自2020年7月23日成功發(fā)射以來，在地火轉(zhuǎn)移階段完成了1次深空機(jī)動(dòng)和4次中途修正，于2月10日，成功實(shí)施火星捕獲，進(jìn)入大橢圓環(huán)火軌道，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星。但是為何“天問一號(hào)”在火星軌道上等待了三個(gè)多月后的5月15日，才開始登陸火星呢？要知道，而NASA的毅力號(hào)是在2020年7月30日發(fā)射，于2021年2月18日抵達(dá)火星并當(dāng)天直接著陸。

答案其實(shí)很簡(jiǎn)單，“天問一號(hào)”環(huán)繞器的完全成功是探測(cè)火星的基本前提，在環(huán)繞器穩(wěn)定后再進(jìn)行著陸操作，可以為著陸巡視組合體提供更大的選擇余地和容錯(cuò)空間。同時(shí)，在著陸前，還需要利用環(huán)繞器上的中分辨率相機(jī)和高分辨率相機(jī)等在近火星點(diǎn)對(duì)火星表面進(jìn)行高清成像，收集屬于自己的第一手火星數(shù)據(jù)。因?yàn)檫@是中國的第一次火星探測(cè)任務(wù)，在這之前我們對(duì)于火星了解程度相對(duì)于美國來說要少很多，我們需要為后續(xù)的著陸巡視組合體的著陸做好完全準(zhǔn)備。

△天問一號(hào)在停泊軌道運(yùn)行期間，發(fā)回了多批次天問一號(hào)拍攝的高清圖像，有些成像區(qū)域內(nèi)火星表面小型環(huán)形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可見（圖源：國家航天局）

相比之下，此前美國已經(jīng)成功對(duì)火星進(jìn)行過多次探測(cè)和登陸。不久前才登陸火星的美國毅力號(hào)屬于NASA的第四代火星探測(cè)器，經(jīng)過前4輛火星車的經(jīng)驗(yàn)積累，已經(jīng)掌握了非常詳細(xì)的關(guān)于降落地點(diǎn)的數(shù)據(jù)，所以它就沒必要再圍繞火星飛行探測(cè)，畢竟繞行飛行也需要極大的成本（燃料）。

所以在這3個(gè)月的時(shí)間里，天問一號(hào)先是花半個(gè)月時(shí)間進(jìn)行調(diào)整軌道。2月15日，“天問一號(hào)”在遠(yuǎn)火點(diǎn)處將軌道調(diào)整為能覆蓋火星全球的極地軌道，從最初進(jìn)入火星的低傾角大橢圓軌道，慢慢調(diào)整傾角接近于90度的極地軌道。近火點(diǎn)則鎖定在烏托邦平原等低緯度區(qū)域。2月24日，天問一號(hào)成功調(diào)整到距離火星更近、周期更短，每?jī)蓚€(gè)火星日環(huán)繞一周的軌道。然后開始對(duì)火星開展全球遙感探測(cè)，并對(duì)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行詳查，探測(cè)分析火星地形地貌、沙塵天氣等，最后挑選好時(shí)間，登陸火星。

問題四：為什么著陸過程是“恐怖7分鐘”？

火星著陸持續(xù)時(shí)間受一系列因素影響，如沖入火星大氣的速度、角度、地點(diǎn)和時(shí)間，著陸地點(diǎn)的地形地貌特點(diǎn)（尤其是高度），著陸期間的氣象條件，具體著陸技術(shù)方案和細(xì)節(jié)等，總體著陸時(shí)間在7-10分鐘不等。

而在這短短的7-10分鐘內(nèi)，探測(cè)器將以每小時(shí)20000千米的時(shí)速以完美角度切入火星大氣層，角度太小無法進(jìn)入，角度太大會(huì)因過度加熱而燒毀。待穿透大氣層后，著陸組合體將彈出隔熱罩，并打開降落傘，打開反推火箭，以確保在7分鐘內(nèi)減速至零，平穩(wěn)著陸。

由于火星探測(cè)器和地球之間的距離非常遙遠(yuǎn)，距離大概在5500萬千米到4億千米之間變化。相比月球探測(cè)約2.6秒左右的雙向通信時(shí)延來說，火星探測(cè)的雙向通信時(shí)延至少需要6-45分鐘左右，這也使得地面人員不可能及時(shí)對(duì)探測(cè)器進(jìn)行控制，因此整個(gè)著陸過程需要依靠探測(cè)器完全獨(dú)立完成，且當(dāng)中一個(gè)步驟都不能出錯(cuò)，稱之為“恐怖”一點(diǎn)都不為過。

由于美國毅力號(hào)以及此前的幾個(gè)火星探測(cè)器著陸火星都花了大約7分鐘，因此人們根據(jù)以往美國的經(jīng)驗(yàn)，就將這段過程所需要的耗時(shí)稱為“恐怖7分鐘”。

不過，根據(jù)官方的數(shù)據(jù)，此次天問一號(hào)火星探測(cè)器的著陸過程為9分鐘，通信時(shí)延達(dá)18分鐘。那么為什么著陸過程會(huì)比毅力號(hào)慢2分鐘左右呢？

據(jù)了解，祝融號(hào)選擇的著陸區(qū)是高度較低的烏托邦平原，并且由于天問一號(hào)在抵達(dá)火星之后，進(jìn)行了三個(gè)月的火星軌道環(huán)繞，使得它進(jìn)入火星大氣的速度自然要比毅力號(hào)慢一些（毅力號(hào)進(jìn)入火星大氣層的速度是每秒5.4公里，天問一號(hào)著陸綜合體大約為4.8公里每秒），所以整個(gè)著陸過程大約9分鐘左右。

問題五：祝融號(hào)著陸火星需要經(jīng)過哪些關(guān)鍵步驟？

在最終確認(rèn)開始著陸指令后，著陸巡視組合體將會(huì)與環(huán)繞器分離，開啟獨(dú)立著陸之旅。期間姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，嚴(yán)格控制著陸軌跡角度與方向。如果進(jìn)入火星大氣層的角度過大就會(huì)超過隔熱層能忍受的極限，如果過小可能就會(huì)像打水漂一般滑入深空。

天問一號(hào)的著陸巡視組合體進(jìn)入火星大氣層的速度大約為4.8公里每秒，如此之快的速度，即使火星的大氣極其稀薄，也使得它與火星大氣的摩擦中產(chǎn)生了巨大的震動(dòng)和熱量，這足以融化大部分金屬。但是通過隔熱大底和多種散熱手段，著陸巡視組合體的溫度依然在常溫。天問一號(hào)的著陸巡視組合體利用火星大氣減速，當(dāng)速度降低至約1020米每秒后，配平翼展開，進(jìn)行進(jìn)一步降速，整個(gè)通過火星大氣減速過程大約耗時(shí)290秒。

隨著著陸巡視組合體速度降低至340.3米每秒，巡視組合體將打開降落傘再次進(jìn)行減速，同時(shí)拋棄隔熱大底。整個(gè)降落傘減速過程耗時(shí)90秒，速度可降低至約95米每秒。

隨后就時(shí)候就開始進(jìn)入動(dòng)力減速環(huán)節(jié)，降落傘之類的東西就要拋掉，只留下著陸平臺(tái)和祝融號(hào)火星車，而動(dòng)力來源就是著陸平臺(tái)上安裝的7500N大推力反沖發(fā)動(dòng)機(jī)，耗時(shí)80秒，將速度降至3.6米每秒。

當(dāng)距離地面高度約600到800米時(shí)候，著陸平臺(tái)的底部雷達(dá)和工程相機(jī)等立即開始急速工作，緊盯目標(biāo)著陸區(qū)域，分析與預(yù)計(jì)的匹配程度，讓控制導(dǎo)航計(jì)算機(jī)快速解算最佳著陸方案，避開地勢(shì)地貌不好的地方，然后在高度100米的時(shí)候，著陸平臺(tái)進(jìn)行懸停，在對(duì)著陸區(qū)域完成激光三維成像后，找出一塊最合適的小區(qū)域，進(jìn)行最后的降落。

最后階段火箭停止工作，會(huì)盡力減少火箭工作揚(yáng)起沙塵等因素對(duì)它們的影響，著陸巡視組合體成功降落火星表面。

這里需要說明的是，與美國毅力號(hào)不同的是，我們采用的降落方式并不是“空中吊車”，而是安全系數(shù)更加穩(wěn)定的反沖懸停降落，主要原因是因?yàn)槲覀兊淖Ｈ谔?hào)火星車質(zhì)量不是很大，不像毅力號(hào)那樣質(zhì)量有一噸多，因此天問一號(hào)最合適的降落方式就是這種反沖著陸，而空中吊車那種方式，就比較適合大質(zhì)量，高精密儀器的火星車。

天問一號(hào)著陸平臺(tái)的四條著陸腿平穩(wěn)地停在火星表面后，祝融號(hào)火星車將依次開展對(duì)著陸點(diǎn)全局成像、自檢、駛離著陸平臺(tái)并開展巡視探測(cè)。

以上眾多復(fù)雜的步驟，只要一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題就有可能前功盡棄，難度猶如刀尖上跳舞。

問題六：祝融號(hào)的動(dòng)來源？

祝融號(hào)火星車還裝有4個(gè)“大翅膀”，就像一只展翅飛舞的蝴蝶。據(jù)專家介紹，和玉兔號(hào)月球車一樣，火星車的能源獲得也是依靠太陽能，而這4個(gè)“翅膀”正是太陽能電池板。

祝融號(hào)的外觀結(jié)構(gòu)

但是，由于火星距離太陽更遠(yuǎn)，表面的大氣對(duì)陽光也有削減作用，火星上的太陽照度大概只有地球的40%。為了滿足火星車在火星上工作的能量要求，它的太陽能帆板比之前的“玉兔號(hào)”和“玉兔二號(hào)”要大得多，還比“玉兔號(hào)”多設(shè)計(jì)了一對(duì)“翅膀”，使用了4片巨大的由三結(jié)砷化鎵構(gòu)成的“蝴蝶型”太陽能電池陣列，確保足夠能量供應(yīng)。

但是，從以往火星探測(cè)器拍攝的圖片來看，火星的地貌似乎與地球上的沙漠戈壁無異。且火星上的風(fēng)速可達(dá)每秒180米，這幾乎是地球上特大臺(tái)風(fēng)風(fēng)速的三倍多。這如野獸般兇暴的烈風(fēng)會(huì)掀起大量的沙塵、石塊，形成特大沙暴，會(huì)對(duì)太陽能收集效率產(chǎn)生巨大影響，甚至直接影響火星車工作壽命。

在今年早些時(shí)候，“祝融號(hào)”火星車總設(shè)計(jì)師賈陽介紹，我國的火星車太陽能板采用表面工程技術(shù)除塵法，這個(gè)技術(shù)的關(guān)鍵是超疏基結(jié)構(gòu)，身邊的汽車防塵玻璃、防塵貼膜等都是這個(gè)原理。類似下雨時(shí)荷葉上的水珠，遇風(fēng)可以很容易滾落。這種材料可以讓“祝融號(hào)”的太陽能板不易沾染灰塵，還可以通過振動(dòng)抖掉灰塵。

但對(duì)于曠日持久的沙塵暴，則只能是收起太陽能電池板，進(jìn)入休眠狀態(tài)，先避過“風(fēng)頭”再說。

此外，火星表面空氣極其稀薄，保溫效應(yīng)有限，直接導(dǎo)致晝夜溫差過大，白天可達(dá)20攝氏度、夜晚卻能低于零下100攝氏度，這對(duì)于不少儀器將是巨大挑戰(zhàn)。一方面，祝融號(hào)必須在夜晚“熄火”休眠；另一方面，它也采用了納米級(jí)氣凝膠和正十一烷集熱窗等溫控技術(shù)，確保安全無虞度過漫漫長(zhǎng)夜。

問題七：祝融號(hào)怎么運(yùn)動(dòng)？

會(huì)動(dòng)，是火星車的核心功能。但火星上并不是一片“坦途”，隨機(jī)出現(xiàn)的尖銳砂石會(huì)輕易破壞火星車的動(dòng)力系統(tǒng)，且這些傷害會(huì)逐漸累積，對(duì)火星車造成巨大威脅。例如“勇氣號(hào)”火星車2009年陷入沙坑，導(dǎo)致輪子出現(xiàn)故障，無法轉(zhuǎn)動(dòng)，一直被困到任務(wù)結(jié)束。目前正在運(yùn)轉(zhuǎn)的“好奇號(hào)”火星車，可能導(dǎo)致任務(wù)終止的最大風(fēng)險(xiǎn)之一就是逐漸殘破的輪子。

△好奇號(hào)破損的輪子顯示出火星表面“路況復(fù)雜”（圖源：NASA）

祝融號(hào)的機(jī)身被設(shè)計(jì)成了可升降的主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)，能夠自由轉(zhuǎn)向，六個(gè)輪子均獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，多輪懸空的條件下依然能自由移動(dòng)。在極端地形中，祝融號(hào)還能重新設(shè)計(jì)輪子驅(qū)動(dòng)方案以實(shí)現(xiàn)“蠕動(dòng)”、“蟹行”和“踮腳”等復(fù)雜機(jī)械操作，成為一輛不折不扣的“火星六驅(qū)越野車”，以提高駕駛安全性。

不過，祝融號(hào)的核心使命是科研，任何機(jī)動(dòng)性能都不如“行車交規(guī)”重要。首先，嚴(yán)格限速，節(jié)約寶貴的太陽能。這個(gè)240千克的大家伙實(shí)際速度僅為厘米/秒級(jí)別，連烏龜都跑不過；其次，謹(jǐn)小慎微，“走一步，歇兩步”，經(jīng)常停下來利用地形相機(jī)和避障相機(jī)等詳細(xì)“眼觀八方” ，確認(rèn)安全再出發(fā)；再次，聚精會(huì)神。要么認(rèn)真行駛，要么停車讓科學(xué)儀器開啟工作，聚精會(huì)神，絕不“邊走邊玩”；最后，真的發(fā)生緊急情況陷入困境后，航天人也會(huì)在地球?qū)嶒?yàn)室利用火星車的“雙胞胎”備份還原真實(shí)火星駕駛場(chǎng)景，設(shè)計(jì)多種解決方案，幫助它脫困。

據(jù)了解，在中國航天科技集團(tuán)五院的實(shí)驗(yàn)室中，有一臺(tái)與“祝融號(hào)”一模一樣的火星車。當(dāng)“祝融號(hào)”在火星上遇到復(fù)雜路況時(shí)，地球上的火星車將對(duì)火星路況進(jìn)行模擬行駛，確認(rèn)無誤后才會(huì)發(fā)出指令。

按照計(jì)劃，在緊張工作90個(gè)火星日后，“祝融號(hào)”火星車將結(jié)束巡視探測(cè)工作，天問一號(hào)環(huán)繞器也將進(jìn)行軌道調(diào)整，從而開展環(huán)繞科學(xué)探測(cè)。

問題八：祝融號(hào)怎么與地球通信？

地火距離對(duì)于通信是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，信號(hào)衰減情況隨著距離增加迅速提升。一方面，在地球上需要建立巨大的深空通信天線網(wǎng)，以盡可能捕捉來自天問一號(hào)的微弱信號(hào)；另一方面，天問一號(hào)的環(huán)繞器也要攜帶直徑達(dá)2.5米的高增益定向天線，盡力提高通信能力，與地球保持穩(wěn)定聯(lián)系。

△服務(wù)于天問一號(hào)的天線之一：位于天津武清的70米口徑全可動(dòng)天線，這是亞洲最大口徑同類天線，總面積比10個(gè)籃球場(chǎng)加一起還大（圖源：央視）

然而，祝融號(hào)是不可能像環(huán)繞器一樣攜帶巨大的天線并提供足夠能量供應(yīng)的。同時(shí)，它還攜帶了6大核心科學(xué)儀器和工程相機(jī)等輔助系統(tǒng)，數(shù)據(jù)量巨大，對(duì)通信資源要求很高。祝融號(hào)還時(shí)刻跟隨火星自轉(zhuǎn)，與地球溝通極為困難。

因此，祝融號(hào)通過環(huán)繞器實(shí)現(xiàn)信號(hào)中繼。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將所有寶貴數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來，環(huán)繞器飛臨祝融號(hào)上空時(shí)，祝融號(hào)將信號(hào)上傳并接收新指令，全程由環(huán)繞器直連地球。

問題九：祝融號(hào)搭載了哪些科研儀器？

祝融號(hào)攜帶了6大核心科學(xué)儀器，包括：地形相機(jī)、多光譜相機(jī)、次表層探測(cè)雷達(dá)、表面成分探測(cè)儀、磁場(chǎng)探測(cè)儀、氣象探測(cè)儀。

首先，祝融號(hào)火星車上最引人注目的就是豎立在前端的桅桿，頂端的方形設(shè)備就像機(jī)器人的腦袋。這根桅桿足有60多厘米高，而頂端的方形盒子，就是火星車的“眼睛”，上面有幫助火星車避開障礙來實(shí)施前行實(shí)時(shí)探測(cè)的地形相機(jī)，還有識(shí)別礦物質(zhì)成分的多光譜相機(jī)。火星車踏上火星的第一步，就是要展開它的桅桿，睜開“眼睛”來看火星。

祝融號(hào)可拍攝火星高清廣角大圖的導(dǎo)航地形相機(jī)，能為我們帶來各種火星“華麗的荒涼”場(chǎng)景。通過多光譜相機(jī)，可以詳細(xì)分析地形、地貌和地質(zhì)的具體情況，巖石土壤光譜數(shù)據(jù)也能助力科學(xué)家研究火星表面演化的歷史和未來。

△工作狀態(tài)的火星車藝術(shù)效果圖（圖源：中國航天局）

表面成分探測(cè)儀也是個(gè)“黑科技”。微成像相機(jī)能將砂石放大到頭發(fā)絲般粗細(xì)的微米級(jí)，激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀更能在數(shù)米外用激光把巖石成分燒蝕成等離子體，同時(shí)利用有“遠(yuǎn)程顯微鏡”之稱的短波紅外光譜顯微成像儀進(jìn)行分析，大幅增加了祝融號(hào)的科研范圍和能力。這一幕，像不像科幻電影中外星人降臨利用激光武器“毀天滅地”的場(chǎng)景？

此外，通過次表層探測(cè)雷達(dá)，我們能利用“火眼金睛”一探火星土壤和淺層地下的結(jié)構(gòu)，找尋那里暗含的奧秘；火星沒有全球覆蓋的穩(wěn)定磁場(chǎng)，但表面卻存在支離破碎的偶極磁場(chǎng)，暗含著火星歷史演化的痕跡，這些需要表面磁場(chǎng)探測(cè)儀大展身手；而氣象測(cè)量?jī)x，則能為祝融提供各種氣象條件，讓我們了解這顆神秘行星的“呼吸脈絡(luò)”。

問題十：祝融號(hào)能工作多久？

根據(jù)官方公布的數(shù)據(jù)顯示，祝融號(hào)火星車總重量240公斤，長(zhǎng)3.3米、寬3.2米、高1.85米，由于火星上極為嚴(yán)酷的自然環(huán)境，祝融號(hào)的設(shè)計(jì)壽命為三個(gè)火星月（約92個(gè)地球日）。但是這并不代表，祝融號(hào)只能工作約三個(gè)月時(shí)間。

資料顯示，1997年7月4日在火星表面著陸的美國探路者號(hào)著陸器搭載的索杰納號(hào)火星車，它只有10公斤左右，和微波爐大小相當(dāng)。他們雖然在火星上總共工作了三個(gè)月，但卻分別超出各自設(shè)計(jì)壽命的3倍和12倍。第二輛登陸火星的火星車是在2004年1月4日降落到火星南半球的古謝夫隕石坑的勇氣號(hào)火星車；第三輛登陸火星的機(jī)遇火星車則比勇氣號(hào)稍晚了一天。勇氣號(hào)火星車和機(jī)遇號(hào)火星車的設(shè)計(jì)壽命都只有三個(gè)月。但是它們倆最終都超預(yù)期服役，2011年5月25日勇氣號(hào)火星車的任務(wù)結(jié)束，而機(jī)遇號(hào)火星車在2019年2月13日才被宣布結(jié)束使命，服役時(shí)間長(zhǎng)達(dá)15年之久。

問題十一：祝融號(hào)成功著陸意味著什么？

登陸一顆陌生的星球，大體分為三步：繞、落、巡。其中最困難的一步就是“落”，即著陸。

這個(gè)“落”到底有多難呢？數(shù)據(jù)顯示：自1960年以來，人類共發(fā)射了46顆火星探測(cè)器，成功20次，成功率只有43.5%，一半都不到。其實(shí)天問一號(hào)也不是我國第一顆發(fā)射火星探測(cè)器，俄羅斯曾在2011年我們發(fā)射過“螢火一號(hào)”，不料搭載著螢火一號(hào)的俄羅斯火箭出現(xiàn)異常，導(dǎo)致螢火一號(hào)無法離開地球軌道，最終墜毀地球大氣層。

蘇聯(lián)曾在1962-1969年間共發(fā)射5個(gè)火星探測(cè)器，但全部失敗。直到1971年，蘇聯(lián)的火星3號(hào)成功登陸火星，成為第一個(gè)登陸火星的探測(cè)器。不過也僅限于此，因?yàn)樗趫?jiān)持14.5秒后便失去了聯(lián)系。

另外歐航局曾在2003年、2016年相繼發(fā)射火星探測(cè)器“Beagle 2”和“Schiaparelli EDM lander”，不過一個(gè)降落后失聯(lián)，一個(gè)計(jì)算錯(cuò)誤過早拋棄降落傘導(dǎo)致砸在火星上。

即便是有著成功登陸火星經(jīng)驗(yàn)的美國，也曾在1998-1999年遭遇了三次失敗。

總結(jié)來看，第一個(gè)真正意義上成功登陸火星并正常工作的火星探測(cè)器，則是1997年7月登陸火星的則是美國的探路者號(hào)著陸器搭載的索杰納號(hào)火星車。隨后，美國在2003年接連發(fā)射了兩顆火星探測(cè)器，2004年1月4日和1月25日，美國勇氣號(hào)火星車和機(jī)遇號(hào)火星車相繼成功登陸火星；美國毅力號(hào)火星探測(cè)器則是在2020年7月30日發(fā)射，并于2021年2月18日成功著陸。

隨著天問一號(hào)的成功發(fā)射，順利抵達(dá)火星，環(huán)繞器與著陸巡視器成功分離，環(huán)繞器成為中國的火星人造衛(wèi)星，著陸巡視組合體成功著陸，祝融號(hào)成功開始工作，意味著中國通過一次火星探測(cè)任務(wù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了“環(huán)繞”、“著陸”和“巡視”三大目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)火星從天到地的立體觀測(cè)。

天問一號(hào)和祝融號(hào)火星探測(cè)器的成功，標(biāo)志著中國成為了成為繼蘇聯(lián)、美國后，全球第三個(gè)成功登陸火星的國家，全球第二家成功利用火星車開展火星地面探測(cè)的國家，祝融號(hào)也成為了全球第五輛成功登陸火星并正常工作的火星車。

值得一提的是，自1964年12月28日，美國水手4號(hào)發(fā)射升空，并成為有史以來第一枚成功到達(dá)火星并發(fā)回?cái)?shù)據(jù)的探測(cè)器，到1997年7月美國索杰納號(hào)火星車成功登陸火星，這期間美國花了近33年的時(shí)間。而中國天問一號(hào)和祝融號(hào)火星探測(cè)器的成功，則意味著中國僅用一顆火星探測(cè)器就走完了美國數(shù)十年的歷程。

總體上，近些年來人類探測(cè)火星的任務(wù)中，天問一號(hào)可以說是“復(fù)雜度之最”，這也體現(xiàn)了中國航天事業(yè)的巨大成功。

▲天問一號(hào)VS毅力號(hào)，天問一號(hào)到底是啥水平？（Discovery With Andy出品）

而中國此次取得的成功，自然也吸引到了眾多外國“同行”的注意。祝融號(hào)火星探測(cè)器成功登陸火星的消息甫一傳出，美國宇航局（NASA）助理局長(zhǎng)祖爾布琴就在社交媒體發(fā)文祝賀“祝融號(hào)”登陸火星，并稱自己與全球科學(xué)界共同期待祝融號(hào)火星探測(cè)器在促進(jìn)人類了解火星方面作出重要貢獻(xiàn)。比起祖爾布琴局長(zhǎng)假惺惺的祝賀，其他外國“同行”們的反應(yīng)就更為真實(shí)，甚至于是露骨。

作為航空航天領(lǐng)域的專家以及《爭(zhēng)奪太空：控制地外空間資源的大國競(jìng)爭(zhēng)》一書的作者之一，納姆拉塔·高斯瓦米在接受《華爾街日?qǐng)?bào)》的采訪時(shí)表示祝融號(hào)探測(cè)器登陸火星對(duì)于中國來說是關(guān)鍵的一刻，這一發(fā)生在3億公里外的事件向整個(gè)人類世界發(fā)出了一個(gè)信號(hào)，中國在太空探索這一領(lǐng)域已經(jīng)趕上了美國，并且中國還在為了取代美國的領(lǐng)導(dǎo)地位而不斷地努力。

盡管為了阻止納姆拉塔·高斯瓦米所擔(dān)心的這類事情發(fā)生，美國早在2011通過所謂的“沃爾夫條款”，限制了中美之間在航天領(lǐng)域的合作，甚至不允許美國宇航局（NASA）接待任何大陸官方身份的訪問者。

盡管這一條款在頒布之初有所成效，但是隨著中國在航天領(lǐng)域的一個(gè)又一個(gè)突破，這一條款顯然已經(jīng)成為了廢紙一張，甚至美國宇航局（NASA）前局長(zhǎng)博爾登在接受《中國新聞周刊》專訪時(shí)公開表示這一條款對(duì)所有人都“沒有好處”，不僅僅是官方層次的交流，在一般科研人員交流上也受到限制，期待國會(huì)廢除該條款。

問題十二：A股有哪些“火星概念股”？

（該部分內(nèi)容僅供參考，不作為投資依據(jù)。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)。）

據(jù)媒體此前報(bào)道，天奧電子是空天信息網(wǎng)絡(luò)授時(shí)產(chǎn)品龍頭，應(yīng)用場(chǎng)景包括星載、機(jī)載、彈載、車載、地面、艦載等。公司也在互動(dòng)易平臺(tái)中表示，公司有產(chǎn)品應(yīng)用于此天問一號(hào)項(xiàng)目。

中簡(jiǎn)科技率先實(shí)現(xiàn)了ZT7系列高性能碳纖維產(chǎn)品在國家航空航天關(guān)鍵裝備的穩(wěn)定批量應(yīng)用。

中國衛(wèi)通是中國航天科技集團(tuán)旗下企業(yè)，主營(yíng)業(yè)務(wù)為衛(wèi)星空間段運(yùn)營(yíng)及相關(guān)應(yīng)用服務(wù)。

鴻遠(yuǎn)電子是軍用MLCC核心供應(yīng)商，主要客戶包括航天科工、航天科技等集團(tuán)。

中科星圖是中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院投資的國有控股高新技術(shù)企業(yè)，是國內(nèi)數(shù)字地球行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)。

福光股份在互動(dòng)平臺(tái)上表示，光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)品已應(yīng)用在火星探測(cè)器“天問一號(hào)”上。

部分上市公司也在互動(dòng)平臺(tái)上對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行了回應(yīng)。

軸研科技表示，在我國航天領(lǐng)域，公司軸承應(yīng)用較為普遍，天問一號(hào)中，若干部件使用了公司制造的軸承。

奧普光電表示，公司參與了部分部件的研制及裝調(diào)工作。

全信股份表示，公司扎根軍工領(lǐng)域近20年，已承擔(dān)了載人航天、北斗導(dǎo)航、運(yùn)載火箭、重點(diǎn)型號(hào)飛機(jī)、大型水面、水下戰(zhàn)斗艦艇等多項(xiàng)國家重點(diǎn)國防工程的光電傳輸線纜及組件、光電元器件、FC光纖總線交換系統(tǒng)、光電集成、測(cè)試和仿真產(chǎn)品的配套任務(wù)，公司持續(xù)加強(qiáng)重點(diǎn)科研項(xiàng)目研發(fā)，做好“探索一代、預(yù)研一代、科研一代、裝備一代”能力建設(shè)，積極應(yīng)對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

編輯：芯智訊-浪客劍綜合自：科學(xué)大院、科學(xué)時(shí)空、央視新聞、國家航天局、新華社、中國航天報(bào)、每日經(jīng)濟(jì)新聞、知乎等

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