5月15日，中國首次火星探測任務 “天問一號”火星探測器穩穩降落在首選落點——火星北半球的烏托邦平原。
“天問一號”探測器2020年7月23日成功發射，精確入軌後，已按預定飛行程式在軌飛行了約295天。
△中國火星探測任務“天問一號”探測器2020年7月23日在海南文昌衛星發射中心順利升空
今年 2月10日，“天問一號”成功環繞火星後，相繼完成了著陸區預探測、軌道維持、自檢等關鍵飛行控制任務。期間，“天問一號”能源平衡，狀態穩定，各分系統工作正常。
高速賓士的“天問一號”如何減速？
超音速降落傘是減速技術中難度最大的一個環節。“天問一號”在使用降落傘時要保證在超音速、低密度、低動壓下開啟，在這一過程還要面臨開傘困難、開傘不穩定等情況。
△“天問一號“著陸過程模擬圖
除了減速設計，火星進入方案的選擇也至關重要，甚至可以說決定“生死”。因為，從開始踏上進入點的那一刻起，“天問一號”就迎來了此次探火旅程中最為兇險、最為驚心動魄的“黑色九分鐘”。
什麼是“黑色九分鐘”？
目前，人類火星探測任務的成功率僅有五成左右，大部分失敗都折戟在“進入/下降/著陸（簡稱EDL）”這一階段。
△“天問一號”動力減速模擬圖
“天問一號”從火星大氣層外緣透過軟著陸的方式降落到火星表面，整個著陸過程步步驚心，技術十分複雜。
大致分為以下幾個步驟：進入——下降——軟著陸。
△動畫模擬“天問一號”探測器著落火星過程
早在EDL前，“天問一號”在火星停泊軌道上就對著陸區進行了詳查預探測，獲取了大量的著陸區地形地貌資料，並對火星塵暴發生的機率進行了評估。
同時，火星探測器繼承了探月工程嫦娥三號、四號、五號成熟的懸停、避障技術，以確保安全著陸。
在上述這些措施的基礎上，我國還在國際上首次採用了基於配平翼的彈道—升力式進入方案，以降低火星大氣引數不確定性帶來的風險，提高適應能力。
在進入火星大氣層後，“天問一號”首先借助火星大氣進行氣動減速，這個過程它克服了高溫和姿態偏差，氣動減速完成後，“天問一號”的下降速度也減掉了90%左右。
緊接著“天問一號”開啟降落傘降速，當速度降至100米/秒時，“天問一號”透過反推發動機進行減速，由大氣減速階段進入動力減速階段。
在距離火星地表100米時，“天問一號”進入懸停階段。完成精避障和緩速下降後，著陸巡視器在緩衝機構的保護下，抵達火星表面。
△火星表面地貌模擬圖
總的來說，整個過程，“天問一號”在9分鐘內將約2萬千米/小時的速度降至到0米/時。
這一過程短暫又複雜，地面完全沒有干預的機會，完全靠“天問一號”自主決定各個動作執行的時機。
“天問一號”的使命
成功著陸後，“環繞火星、軟著陸火星和在火星上巡視探測”的串聯任務進行到了最後一步。
著陸後，進入艙將著陸資訊透過環繞器轉發地面。進入艙和“祝融號”火星車先後完成坡道及太陽翼天線展開，火星車將在第一時間將成功展開的訊息傳回地面。一切準備就緒後，“祝融號”火星？將自主駛離進入艙，在火星表面開始新的征程。
△“祝融號”火星車在火星地表工作模擬圖
當然，探測火星不僅是工程任務上的突破，更是行星科學研究領域的突破。
除了常規的通訊、能量來源（太陽能帆板）、支撐結構、動力系統等部分外，“天問一號”還攜帶了13種科學載荷。其中的7個在火星上空的環繞器上，分別是中解析度相機、高解析度相機、次表層探測雷達、火星礦物光譜探測儀、火星磁強計、火星離子與中性粒子分析儀、火星能量粒子分析儀。
另有6臺分佈在“祝融號”火星車上，分別是多光譜相機、次表層探測雷達、火星表面成分探測儀、火星表面磁場探測儀、火星氣象測量儀、地形相機。
它們共有五大使命，主要涉及火星空間環境、地表形貌特徵、土壤表層結構等研究，將給中國帶來火星的第一手資料。其中，與氣象有關的研究專案將收集有關溫度、氣壓、風速和風向的大氣資料，並研究火星的磁場和重力場，這些也將解答大眾的好奇——火星上究竟是什麼樣的氣候。
“紅色星球”上的荒野求生
火星的環境是出了名的惡劣，要想完成使命，火星車首先得活下來。這就需要“祝融號”足夠強大。
△火星表面的沙丘模擬圖
如果只看圖片，火星的地貌似乎與地球上的沙漠戈壁無異。
事實上，火星上的風速可達每秒180米，這幾乎比地球上特大臺風風速的三倍還高。
這如野獸般兇暴的烈風會掀起大量的沙塵、石塊，形成特大沙暴。
面對這樣的情況，火星車的設計師使用了一種新型材料。這種材料不易沾上灰塵，即使沾上，也可以透過振動將其抖落。
火星表面還密佈著石塊等障礙物，火星車的行駛因此需要更加“小心翼翼”，以免被障礙物卡住造成操作的遲滯。
△火星車在火星表面工作模擬圖
按照計劃，90個火星日後，“祝融號”火星車將結束巡視探測工作，環繞器也將進行軌道調整，開展環繞科學探測。