来源：新华社 央视新闻 科技日报 中国航天报

5月15日7时18分，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平致贺电，代表党中央、国务院和中央军委，向首次火星探测任务指挥部并参加任务的全体同志致以热烈的祝贺和诚挚的问候。

习近平在贺电中指出，天问一号探测器着陆火星，迈出了我国星际探测征程的重要一步，实现了从地月系到行星际的跨越，在火星上首次留下中国人的印迹，这是我国航天事业发展的又一具有里程碑意义的进展。你们勇于挑战、追求卓越，使我国在行星探测领域进入世界先进行列，祖国和人民将永远铭记你们的卓越功勋！

习近平强调，希望你们再接再厉，精心组织实施好火星巡视科学探测，坚持科技自立自强，精心推进行星探测等航天重大工程，加快建设航天强国，为探索宇宙奥秘、促进人类和平与发展的崇高事业作出新的更大贡献！

中共中央政治局常委、国务院副总理韩正在北京航天飞行控制中心观看天问一号探测器实施火星着陆情况。

中共中央政治局委员、国务院副总理刘鹤在现场宣读了习近平的贺电。

我国首次火星探测任务于2016年立项，计划通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视探测。天问一号探测器于2020年7月23日在海南文昌由长征五号运载火箭成功发射，2021年2月10日成功实施火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星，2月24日探测器进入火星停泊轨道，开展了为期约3个月的环绕探测，为顺利着陆火星奠定了基础。天问一号探测器成功着陆火星，是我国首次实现地外行星着陆，使我国成为第二个成功着陆火星的国家。中国国家航天局与欧空局、阿根廷、法国、奥地利等国际航天组织和国家航天机构开展了有关项目合作，将共同为探索宇宙奥秘、增进对火星演化的认知、了解生命起源等贡献智慧和力量。

习近平代表党中央、国务院和中央军委祝贺我国首次火星探测任务天问一号探测器成功着陆火星的贺电

中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平代表党中央、国务院和中央军委致电祝贺我国首次火星探测任务天问一号探测器成功着陆火星。贺电全文如下：首次火星探测任务指挥部并参加任务的全体同志：

在迎来建党一百周年之际，天问一号探测器着陆火星取得成功，我代表党中央、国务院和中央军委，向你们致以热烈的祝贺和诚挚的问候！

天问一号探测器着陆火星，迈出了我国星际探测征程的重要一步，实现了从地月系到行星际的跨越，在火星上首次留下中国人的印迹，这是我国航天事业发展的又一具有里程碑意义的进展。你们勇于挑战、追求卓越，使我国在行星探测领域进入世界先进行列，祖国和人民将永远铭记你们的卓越功勋！

希望你们再接再厉，精心组织实施好火星巡视科学探测，坚持科技自立自强，精心推进行星探测等航天重大工程，加快建设航天强国，为探索宇宙奥秘、促进人类和平与发展的崇高事业作出新的更大贡献！

习近平

2021年5月15日

任务现场

中国航天器首次奔赴火星，就“毫发未损”地顺利出现在遥远的红色星球上，完成了人类航天史上的一次壮举，实现了我国首次地外行星着陆。

着陆后，“祝融号”火星车成功传回了遥测信号。

凌晨1时许，天问一号探测器在停泊轨道实施降轨，机动至火星进入轨道。

4时许，着陆巡视器与环绕器分离。历经约3小时飞行后，进入火星大气，经过约9分钟的减速、悬停避障和缓冲，成功软着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。

从进入火星大气到着陆火星表面是整个火星着陆过程中最为惊险的时刻。我国天问一号任务火星着陆分为气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降四个阶段，历时“惊魂九分钟”。

两器分离约30分钟后，环绕器进行升轨，返回停泊轨道，为着陆巡视器的后续探测任务提供中继通信，搭建起地球和火星之间的通信桥梁。

后续，“祝融号”火星车将依次对着陆点全局成像、自检、驶离着陆平台并开展巡视探测。

天问一号探测器于今年2月24日成功进入周期为2个火星日的火星停泊轨道，随后对火星开展了全球遥感探测，并对预选着陆区进行详查，探测分析了火星的地形地貌、沙尘天气等，为着陆火星做了充分的准备。

我国首次火星探测任务—天问一号任务于2016年正式批复立项，计划通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视探测。

天问一号探测器由环绕器和着陆巡视器组成，于2020年7月23日由长征五号运载火箭成功发射，至今已飞行295天，距离地球约3.2亿千米。

天问一号探测器火星捕获过程影像（定向天线监视相机画面）

天问一号任务突破了第二宇宙速度发射、行星际飞行和测控通信、地外行星软着陆等关键技术，是我国航天事业发展史上又一具有重大意义的里程碑事件。

问题来了，为啥天问一号绕火星飞了3个多月才着陆？祝融号着陆整个过程大概多久？火星登陆会遇到哪些严峻考验……

接下来就为你揭秘——

为啥天问一号绕火星飞了3个多月才着陆？

拍照、勘察着陆区。

2020年7月，天问一号发射奔火。

今年2月10日，天问一号进行高难度的刹车制动，成功被火星引力捕获，成为我国第一颗环绕火星的人造卫星。

▲ 天问一号探测器拍摄的高清火星影像图

2月24日，天问一号进入火星停泊轨道，开始运行约3个月。

那么，为什么要绕行这么久呢？

万事俱备再着陆。天问一号任务作为中国第一个火星探索任务，既需要通过变轨实现对火星各区域的探测覆盖，也会对火星的着陆区进行综合考察，包括成像、勘察，还需采集火星大气等数据，为接下来的着陆火星做好准备。

不仅考察需要时间，数据的分析处理也需要时间，在准备充分以后，天问一号就会释放着陆器，将祝融号火星车送上火星表面。

祝融号着陆的过程怎样？大概多久？

9分钟，“疯狂”刹车。

祝融号着陆器从轨道着陆的过程（Entry Descent Landing EDL）如图所示，大概可以分为降轨、分离、减速、悬停、着陆5个阶段。

着陆过程

① 降轨

在下降前5小时，天问一号建立降轨姿态，轨道器发动机点火降低，进入近火点50公里的大椭圆轨道。

② 分离

在距离地面100多公里处，实现轨道器和着陆器分离。不妨把此时的时间作为进入大气的起点，自此开启约9分钟的着陆。

两器到达安全距离后，轨道器立即点火，抬升轨道进入中继轨道（环绕轨道）。轨道器升轨同时，也实时拍摄监测着陆器的下降过程。

③减速

两器分离后，有三个减速过程。分别是气动减速、伞降减速、动力减速。

一、气动减速，靠大气摩擦减速。此时展开配平翼，随着防热大底和大气不断摩擦，飞行器速度逐步降低，此阶段为纯气动减速段，消耗将近90%的速度，超音速减速伞打开。

二、伞降减速，超音速减速伞打开，此时高度约11公里，减速伞使用的是盘-缝-带设计伞。此时着陆器将先后抛掉防热大底和背罩轻装着陆。

三、动力减速，在着陆器同背罩分离同时，发动机点火，对地雷达随机开机，着陆缓冲机构（四条着陆腿）展开。

④ 悬停

通过调整发动机推力，使着陆器在高度100米时，速度为0，达到悬停的目的，着陆器下方的对地相机同时拍摄下方图像，自主分析并选择相对平整适宜着陆的点。着陆器调整姿态，前往着陆点，并开始下降。

悬停成像段→避障机动段→缓速下降段（示意图）

着陆模拟

⑤ 着陆

通过着陆腿的缓冲机构抵消剩余的动能。着陆器缓缓降落在火星表面，此时垂直速度和水平速度都非常小，通过着陆腿的缓冲抵消剩余的动能，类似与人从高处跳下时的下蹲。

“祝融号”火星车后续部分动作（示意图）

着陆点为什么选乌托邦平原？

着陆点选择需要综合科学与工程两方面进行考虑，以尽可能的降低工程风险，并提高科学探测价值。

“天问一号”火星探测任务的首选着陆点位于火星乌托邦平原，是火星上最大的平原，其表面下可能有大量的水冰储备。在科幻系列《星际旅行》中，乌托邦平原就是星际联邦的主要造船基地。

如果有一天，太空机构将人类送上火星，水将是一种至关重要的资源，因为它既可以维持宇航员的生命，也可以分解成氢和氧作为火箭燃料。

飞往火星的宇宙飞船不太可能携带足够的水、氧气和氢气，完成往返火星的整个旅程。

火星车上搭载了6种科学设备，包括可用来拍照导航的地形相机及雷达、测量火星气象的气象仪、火星表面磁场探测仪、火星表面成分探测仪等，为完成火星表面巡视探测和科学研究保驾护航。祝融号预计在火星表面工作90多天。

那么，着陆器着陆后，轨道器干啥去了？

轨道器降轨，变身“火星遥感卫星”。火星表面巡视探测任务结束后，轨道器将降轨到椭圆形的遥感任务轨道，又变身为“遥感卫星”。

它将绕火星飞行约1个火星年（约2个地球年），完成火星全球遥感探测任务，同时兼顾祝融号火星车的中继通信。

预计着陆后的第8个火星日，中国首辆火星车将缓缓驶下着陆平台，在乌托邦平原上轧下第一道印记。

天问一号任务团队部分成员与探测器合影

“恐怖9分钟”的考验

整个降落过程大致分为进入——减速——软着陆三步。

从开始踏上进入点的那一刻起，“天问一号”就迎来了此次探火旅程中最为凶险、最为惊心动魄的“恐怖9分钟”。目前，人类火星探测任务成功率仅为五成左右，大部分都折戟在“进入/下降/着陆（简称EDL）”这一阶段。

“火星探测最大的难点就是EDL，这个过程需要融合气动外形、降落伞、发动机、多级减速和着陆反冲等多项技术才能实施软着陆。每个环节都必须确保精准无误，差一秒都可能造成整个任务的失败。”航天科技集团五院“天问一号”探测器总设计师孙泽洲说。

“天问一号”火星探测器从火星大气层外缘通过软着陆的方式降落到火星表面，大致分为以下几个步骤：先是探测器瞄准进入火星大气层的一个狭窄的进入走廊，接着气动减速，然后火星专用降落伞展开；待降落伞完成使命后，探测器抛掉大底和背罩，露出着陆平台和火星车；大推力发机动开始工作，探测器观察地面，寻找最安全的具体着陆地点；最后四条着陆腿稳稳降落在火星表面。整个过程，短暂又复杂，地面完全没有干预的机会，完全靠“天问一号”自主决定各个动作执行的时机。

图片来源：中国航天报

虽然此前我国已有月表着陆经验，但是此次“天问一号”火星软着陆任务更加艰难。一方面，火星表面存在大气(火星大气的密度是地球大气的 1%左右)，因此火星比月球表面有更复杂的环境；另一方面，火星离地球距离更加遥远，通信时延达到20分钟左右，因此整个着陆过程相距遥远的地表来不及做任何处置。

航天科技集团五院总体设计部火星巡视器总体主任设计师陈百超表示：“我国是首次实施火星探测任务，对火星的环境，特别是大气，类似这些参数，我们没有一手数据，相当于到了一个完全未知的一个环境，这种难度可想而知。”

“大概在9分钟时间内要完成10多个动作，每个动作都是一气呵成，不容得有半分的差错。”国家航天局探月与航天工程中心深空部部长耿言称，这个过程环环相扣，步步惊心。

超音速降落伞：减速技术中难度最大的环节

要想平安稳定地降落到火星表面，首当其冲的问题就是让高速奔驰的“天问一号”减速。整个过程中，“天问一号”在 9 分钟内将约 2 万千米/小时的速度降至到 0 米/时。

据航天五院总体设计部火星探测器总体主任设计师王闯介绍，“天问一号”在进入火星大气层以后首先借助火星大气，进行气动减速，这个过程需要克服高温和姿态偏差， 气动减速完成后，“天问一号”的下降速度也减掉了90%左右。紧接着“天问一号”打开降落伞，进行伞系减速降速，当速度降至 100米/秒时，“天问一号”通过反推发动机进行减速， 由大气减速阶段进入动力减速阶段。在距离火星地表 100米时，“天问一号”进入悬停阶段，着陆巡视器在缓冲机构的保护下，抵达火星表面。

图片来源：中国航天报

“超音速降落伞是减速技术中难度最大的一个环节，‘天问一号’在使用降落伞时要保证在超音速、低密度、低动压下打开，而这个过程存在开伞困难、开伞不稳定等问题。”王闯介绍说。

“天问一号”采用一顶主降落伞、一次性充气展开减速的方案。“天问一号”着陆巡视器进入火星大气后在自身的气动外形下减速，降落伞打开后又将其进一步减速到约95米/秒，之后着陆巡视器进入悬停避障段。

由航天科技集团五院508所研制的“天问一号”降落伞，首次采用锯齿形盘缝带伞，匹配国内最大的航天器火工装置弹伞筒，创新了伞绳插接工艺，深化了降落伞充气过程及物伞系统动力学仿真，基于我国的条件开展了降落伞高空开伞试验、直升机投放强度试验等充分的试验验证。

针对火星降落伞的特殊开伞条件，在伞的设计研制中，508所在从伞型的选择、设计参数的选取、材料的选用、局部结构的改进等方面，都采取了相应的特殊性措施。充分借鉴以往探空火箭相同伞型的经验，以及国外火星探测降落伞的成果，对盘缝带伞的设计参数进行了优化，首次使用了一些新研的特纺材料，并在伞绳连接等环节首次使用了插接工艺，相比缝纫工艺连接强度显著改善。

“此外，由于火星大气非常稀薄，进入火星时要求探测器的气动外形具备高效的减速性能，同时需要更轻量化的防热材料。”王闯说。

“天问一号”的五大使命

成功着陆后，“绕”“着”“巡” 的串联任务终于进行到最后一步。

着陆后，进入舱将着陆信息通过环绕器转发地面。进入舱和火星先后完成坡道及太阳翼天线展开，火星车将在第一时间将成功展开的消息传回地面。一切准备就绪后，火星车将自主驶离进入舱，抵达火面，开始新的征程。

图片来源：中国航天报

探测火星不仅是工程任务的突破，更是行星科学领域的突破。

除了常规的通讯、能量来源(太阳能帆板)、支撑结构、动力系统等部分，“天问一号”整体上携带了13 种科学载荷，其中 7 个在火星上空的环绕器上，分别是中分辨率相机、 高分辨率相机、次表层探测雷达、火星矿物光谱探测仪、火星磁强计、火星离子 与中性粒子分析仪、火星能量粒子分析仪。6 台分布在火星车上，分别是多光谱相机、次表层探测雷达、火星表面成分探测仪、火星表面磁场探测仪、火星气象测量仪、地形相机。

它们共有五大使命，主要涉及火星空间环境、地表形貌特征、土壤表层结构等研究，将给中国带来火星的第一手资料。其中，与气象有关的研 究项目将收集有关温度、气压、风速和风向的大气数据，并研究火星的磁场和重力场，这些也将解答大众的好奇——火星究竟是什么样的气候。

中国航天，加油！

我们的征途是星辰大海！