“天問一號”已成功實施火星捕獲，中國首次火星探測任務獲得成功
北京時間 2 月 10 號 19 時 52 分，中國首次火星探測任務 “天問一號” 探測器實施近火捕獲制動，環繞器 3000N 軌控發動機點火工作約 15 分鐘後，探測器順利進入近火點高度約 400 千米、週期約 10 個地球日、傾角約 10° 的大橢圓環火軌道，這是中國第一顆人造衛星實現此次任務 “繞、著、巡” 目標的第一步，成功開啟環繞火星模式。
圖 | 天問一號制動捕獲高畫質效果圖（來源：人民日報）
據媒體訊息，首次火星探測任務由地火轉移階段進入火星捕獲階段後，天問一號環繞器攜帶的中解析度相機、高解析度相機、磁強計、礦物光譜分析儀、離子與中性粒子和能量粒子探測儀等載荷將陸續開始工作，對火星開展多維度探測。
自 2020 年 7 月 23 日成功發射以來，天問一號探測器已累計飛行 202 天，完成 1 次深空機動和 4 次中途修正，抵達火星時飛行里程約 4.75 億千米，距離地球約 1.92 億千米，器地通訊單向時延約 10.7 分鐘，各系統狀態良好。
圖 | 天問一號制動捕獲高畫質效果圖（來源：人民日報）
後續天問一號還將經過多次軌道調整，進入火星停泊軌道，開展預選著陸區探測，計劃於 2021 年 5 月至 6 月擇機實施火星著陸，開展巡視探測。
飛行過程中如何保持正確航向？
隨著天問一號探測器逐漸接近火星，在飛行過程中需要面臨的幾個問題，也被很多人關注到，那就是天問一號在浩瀚宇宙飛行的過程中，如何保持正確航向、如何在高速飛行中完美剎車從而成功地被火星捕獲等。
圖 | 天問一號制動捕獲高畫質效果圖（來源：人民日報）
對於這個問題，國家航天局新聞宣傳中心表示：“實際上，如同地球上的人們出行使用導航一樣，天問一號去火星也是有導航的。這套導航系統就是我們國家的深空測控網。天問一號在飛行中，會受到各個天體的引力作用，不可避免地與理論軌道產生偏離，而這些偏差其實都在深空測控網的密切監控下。當偏差達到一定範圍，控制人員就會適時對探測器進行軌道調整，用航天術語來表示就是軌道修正。同時，透過測控訊號，控制人員也可以知道天問一號的實時位置，並告訴它應該在哪裡轉彎，在哪裡剎車，這也就是深空機動和近火制動。”
探測器到達火星後為什麼不直接著陸？
對於天問一號到達火星後為什麼不直接著陸這個問題，中國科學院國家天文臺研究員鄭永春說：“確實是已經規劃好了。天問一號火星探測器自 2020 年 7 月 23 日發射之後，整個飛行旅途達到七個月左右。抵達火星之後，首先是環繞火星進行運轉。因為剛開始時，這麼高速飛過去，也要有一個剎車的過程。起初，天問一號只是剎住了，不過由於它進入的是個大橢圓軌道，近火點是剎住了，但這條軌道的遠火點會甩到很遠。然後，在慢慢調整的過程中，它的軌道高度會越來越低，也就是遠火點越來越低，其目的是要瞄準一條進入火星大氣的軌道。而這裡恰恰是整個火星探測難度最大的地方，即 EDL（Entry，Descent，and Landing，即進入、下降和著陸）。”
鄭永春進一步對媒體解釋稱：“探測器在進入火星大氣後，逐漸減速，進入著陸過程。因為火星探測器的訊號傳回地球需要十幾到二十幾分鍾，所以在這個時間段內沒有辦法透過地面進行干預，天問一號只能完全靠自己測量引數、做出決定。由於我們對火星的瞭解非常有限，比如大氣、土壤、各種氣象條件等情況都是未知的，在進入過程中，天問一號要儘可能地延長在大氣中穿行的距離，這樣的話就可以用大氣阻力進行減速，速度降到一定階段時再開啟降落傘。降落傘減速到一定速度後，反推火箭會點火啟動再減速。減速到一定階段後，就會靠著陸腿緩衝著陸到火星上面了。整個過程的時間是七分鐘，也是飛行風險係數最高的階段，我們稱其為黑色七分鐘。天問一號探測器大概在 5 月份會登陸火星，一旦登陸成功，中國將是世界上第二個成功實現火星著陸的國家。”
二月探火為何 “三星照”？
在 2 月 9 日至 18 日期間，阿聯酋 “希望號” 探測器、中國 “天問一號” 探測器和美國 “毅力號” 火星車會陸續飛抵火星。為何它們都在此時探測火星？這其實與航天器飛赴火星的視窗期和三國探測火星的規劃不謀而合有關。
據媒體報道，俄羅斯知名航天曆史學家亞歷山大?熱列茲尼亞科夫說：“作為緊鄰地球的行星，火星一直吸引著人類。除了用天文望遠鏡觀測外，探測器是研究火星的主要工具。火星與地球的相對位置，使發射火星探測器的時機選擇非常重要。當二者距離較近時派遣探測器遠赴火星，可減少探測器能耗，縮短其抵達火星的時間。此前最近的火星探測器發射視窗期是 2020 年 7 月，因此阿聯酋、中國、美國的探測器先後於當月出發，抵達火星的時間也相近。”
全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩對媒體表示：“此次派遣航天器飛赴火星的 3 個國家，其空間探測規劃各異，啟動本次任務的時間卻不謀而合。發射航天器探測火星的視窗期每隔 26 個月有一次，美國差不多每隔 26 個月便有與火星研究相關的航天發射，派遣‘毅力號’火星車飛赴火星是既定任務，其啟程時間就在最近的一個發射視窗期，即 2020 年 7 月底。”
龐之浩還表示：“中國空間探測實現了跨越式發展，將在首次考察火星過程中即完成 “繞、落、巡” 三步，這在人類火星探測史上是前所未有的。中國空間探測技術在不斷積累中日臻完善，如今探測火星的各項條件也已經成熟。”