去火星，需要哪些硬性條件？

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據央視新聞報道，剛剛，中國首次火星探測任務天問一號探測器在中國文昌航天發射場由長征五號遙四運載火箭發射升空，天問之旅正式開啟。

探測器將繞地飛行200多天并進入火星軌道，明年4月份，一臺火星車將被降落到火星表面，并工作90天。

去火星，需要哪些硬性條件？本文從時機、運載工具、飛行過程等角度為大家解讀。

首先是時機。

選擇此時在海南文昌發射火星探測器，可以說是天時地利。

今年6月到8月，地球與火星之間的距離最短，探測器飛行起來省時間還省燃料。

下個這樣的窗口期要等兩年多。

所以今年有3個國家都要探測火星，周一，阿聯酋在日本發射了“希望號”火星探測器，接下來是美國。

而文昌發射中心的地理緯度低、離赤道近，探測器發射后變軌簡單，還能省下不少燃料。

第二是要有火力夠猛、實力夠強的運輸工具——火箭。

這次發射任務的運載工具是我們熟悉的“胖五”，這個高約57米，起飛重量約800多噸的大力士，能載重25噸，相當于能把16輛汽車送入太空，而 “天問一號”探測器總重才5噸。

全球火箭性能排名，胖五能位列第三，所以說運載工具不是問題。

第三是精準無誤的軌道運算——探測器前往火星只能通過“霍曼軌道轉移”。

探測器先繞著地球飛行，然后瞬間加速進入一個橢圓形的轉移軌道，在橢圓形的近供點加速進入火星軌道，等接近火星軌道時，探測器要“剎車”降低速度，讓自己被火星捕獲。

這種軌道變化的方法，就被稱為“霍曼轉移”，耗時6個月到11個月不等，轉移過程的干擾因素非常多，包括其它天體干擾、太陽風、空間輻射等。

從1961年至今，全球火星探測活動達40多次，但是成功變軌進入火星軌道的只有19次，可見其中的難度有多高。

第四，探測器的各部分要足夠皮實、自主能力強。

一般火星探測有四種方式：飛掠、環繞、降落、巡視。

“天問一號”的任務是要一次挑戰“繞、落、巡”，所以此次的探測器包括三部分——環繞器、著陸器和火星車。

而進入火星軌道后，一大難關就是要將著陸器和火星車送到地表，他們需要在7分鐘內，將時速從兩萬千米降低到零。

這個過程也被稱為“恐怖7分鐘”，人類現有的44次火星探測任務中，只有9次安然度過“恐怖7分鐘”。火星幾乎是著陸器的“墳場”。

再加上地球與火星之間的通信有44分鐘延遲，著陸器相當于“盲降”，必須自主完成超過1000多個降落動作，對著陸器的要求極高。

當著陸器順利將火星車送到了火星地表，真正的任務才剛開始。

火星雖然被稱為太陽系中跟地球最相似的天體：

有地殼、地幔、地核，直徑是地球的一半，表面積約等于地球的陸地面積，表層有高山、平原和峽谷，甚至還有河流的痕跡；

一天有24小時37分左右，也有四季交替、五帶劃分，南北極被冰川覆蓋；

空氣中有少量的氧氣、氮氣、氬氣和水蒸氣，主要成分是二氧化碳。

但火星上的天氣非常極端，從龍卷風到全球性沙塵現象經常發生，有時沙塵暴還會持續數月，破壞力是地球12級臺風的6倍，從天空望去全是土。

“天問一號”的火星車需要在極端條件下，在90天內完成5項任務——探查火星地貌和地質構造；分析火星土壤特征，尋找水冰分布；分析火星表面物質成分；調查火星大氣與氣候；探測火星電磁場、重力場等物理場。

要完成這些任務，對探測器的要求極高。

其實從17世紀望遠鏡發明以來，人類對火星的探索就從未停止，在1840年就有了首張火星地圖；60年代，美蘇爭霸期間，就有12顆探測器被爭相送往火星，蘇聯在1971年首次將探測器落到火星表面。

而中國直到1970年“長征一號“火箭成功發射，才拉開我國航天活動的大幕，50年間一路追趕，本來在2011年和俄羅斯合作，發射火星探測器“螢火一號”，最后還是以失敗告終。

2013年，我國專家組就確定要自己探索火星，并且制定了“兩步走”方案，先在2020年實現“繞、落、巡”，然后在2030年前實現火星取樣返回。

加上最近阿聯酋和中國，全球總共有46次探火活動，包括美國21次，蘇聯和俄羅斯19次，日本1次，歐洲2次，印度1次、阿聯酋1次、中國1次。

現在仍在火星軌道環繞的有美國、歐洲、印度的探測器，在火星地表工作的有美國的“洞察號”和“好奇號“、歐洲和俄羅斯的“火星生物學”、歐洲的“火星快車”。

最后，這次“天問一號”只是發射任務的代號，是2013年向網友征集了3萬多個名字，經過300多萬票才敲定的，“天問”源于屈原長詩，寓意為探求征途漫漫。