天问一号磅礴启程，开启中国火星探索元年

　　今天，中美阿探火三国演义隆重拉开第二幕，中国天问一号火星探测飞船搭乘最大运力火箭长征五号奔腾启程，承载中华民族千年梦想，飞向红色星球。发射速览
　　发射时间：7月23日12:41:15
　　发射地点：海南文昌航天发射场一号发射位（LC101）
　　运载火箭：长征五号（火箭序号遥四Y4，第4次飞行）
　　部署任务：天问一号火星探测任务（一颗火星轨道器、一架着陆器/一辆火星车）
　　载荷质量：5吨（轨道器3吨多，火星车240公斤）
　　发射意义：
　　①中国首次独立发射火星探测任务，也是首次部署行星际探测任务，还是中国部署最远的探测器。
　　②有望实现「绕、落、巡」一步到位，也就是一次火星任务完成三部曲：火星轨道探测器、火星着陆器、火星探测车。如果顺利的话，这将是全世界首次探索火星即完成软着陆的创举。
　　③中国最强火箭长征五号第四飞，正式开启重箭重大部署模式，接下来更加自信部署嫦娥五号、嫦娥六号，以及动用长五B发射中国空间站各模块。
　　发射过程
　　北京时间7月23日周四正午12:41:15，位于中国最南端发射场的文昌一号发射位，箭高57米、重达872吨的第四枚长征五号，凭借10台发动机释放240万磅推力腾空而起，火龙飞升，一飞冲天。飞行路径从海南东岸一路飞向东南上空，穿越南海、菲律宾群岛、关岛以南、太平洋上空……
　　跟内陆三个发射场不同，临海建立的文昌拥有很多发射优势，不仅遵循海域飞行轨道，而且助推器、一级主火箭、整流罩的残骸落点，不再是提心吊胆的内陆地区，而是安全无害的茫茫大海。
　　大约起飞3分钟后，四枚助推器完成9600千牛推力使命后，与主火箭分离抛弃；大约起飞8分钟后，一级主火箭完成1000多千牛推力后，同样分离抛弃。这期间，火箭最前端的整流罩分离操作，抛弃坠海。接力助推的两台上面级发动机（YF-75D型氢氧发动机）进行两次点火，大约升空36分钟后火箭上面级与飞船分离，进入地火转移轨道，天问一号飞船开启7个月的火星之旅，由此开创中国探火元年。
　　最重的重箭
　　长征五号，作为中国现役运力最强火箭，被赋予太多重托。可谓是中国箭队中体重最重、运力最大、任务最重要的火箭重器。纵览全球运载火箭，也是跻身前三强。
　　长征五号浓缩版简历——
　　全名：长征五号运载火箭
　　英文名：Long March 5 或Changzheng 5 (简称LM-5、CZ-5)
　　昵称：胖五。因主火箭直径5米，比照4枚捆绑助推器（包括其他长征火箭在内）直径都只有3.35米，长征五号显得身材粗壮，故此得名。
　　箭高：57米（56.97米）
　　直径：5米（主火箭）
　　研制周期：30年（1986年最初设计论证，一直到2016年首飞）
　　制造基地：天津滨海新区
　　发射主场：海南文昌卫星发射场一号发射位（位于低纬度地带，借助地球自转速度可获得更大运力）
　　起飞质量：872吨
　　发射推力：1078吨
　　推进模式：两级捆绑式重型火箭（第一级2台主火箭发动机+8台助推器发动机、第二级2台发动机）。2台主火箭发动机：YF-77液氢液氧发动机（因此也称胖五为超低温冰箭），这是中国自主研制的第一款高推力低温燃料发动机，相对于中国以前的低温氧/氢发动机，比长三甲、长三乙使用的YF-75发动机，在技术上跨越一大步。海平面版推力510千牛，真空版推力700千牛，燃烧时间520秒，无毒无污染。8台助推器发动机：YF-100型液氧煤油发动机（类似苏俄RD-120），目前中国推力最大的火箭发动机，绿色环保型，产生推力1199千牛，燃烧时间155秒。2台上面级发动机：YF-75D型氢氧发动机，第二次发射失败后重点改进涡轮泵。可产生推力88.26千牛，燃烧时间780秒。
　　火箭运力：近地轨道运力25吨，地球同步转移轨道运力14吨，地月转移轨道运力8吨，火星转移轨道5吨，这种运力是以前长征系列火箭运力2～3倍多，比金牌火箭长征三号乙高出两倍多。当之无愧成为中国现役运力最大的运载火箭。纵览全球运载火箭，也是跻身前三强。仅次于美国SpaceX重型猎鹰（Falcon Heavy）、美国ULA德尔塔4重型火箭（Delta 4Heavy）。高于SpaceX猎鹰9号火箭（Falcon 9）、俄罗斯质子M型火箭（Proton M）、日本H-2B火箭、美国宇宙神5型火箭（Atlas 5）、欧洲阿丽亚娜5ECA火箭（Ariane 5 ECA）、俄罗斯安加拉A5火箭（Angara A5）等现役同类火箭。
　　发射费用：约9000万美元
　　发射成绩：4次发射，3成1败
　　第一飞（火箭序号遥一）——2016年11月3日胖五首飞时，尽管低于预期飞行高度，但通过延长上面级远征2号发动机燃烧时间，最终将有效载荷送入既定轨道，被视为发射成功。
　　第二飞（火箭序号遥二）——2017年7月2日胖五第二次发射，升空约6分钟后（第346秒），主火箭YF-77发动机涡轮泵突发故障，导致发射失败。
　　第三飞（火箭序号遥三）——2019年12月27日胖五第三次发射，间隔两年多，火箭工程师重点对问题引擎（重新设计YF-77发动机涡轮泵排气结构）进行反复测试，以验证可靠性。终于功夫不负有心人，一箭成全复飞梦。
　　▲第四飞（火箭序号遥四）——2020年7月23日正午12:41发射升空，既是长征五号作为中国现役最强火箭总计第4次发射，也是开启重箭重大部署模式的首次发射任务，接下来更加自信部署嫦娥五号、嫦娥六号，以及动用长五B发射中国空间站各模块。
　　长征五号赢得第三飞！中国最重的重箭自信瞄准未来靶心
　　中国天问一号火星探测
　　发射任务：天问一号火星任务（一颗火星轨道器、一架着陆器/一辆火星车）
　　任务名称：作为中国行星探测工程的第一步，首次火星探测任务被命名为「天问一号」，后续任务依次编号。名称源于屈原长诗《天问》，表达了中华民族对真理追求的坚韧与执着，体现了对自然和宇宙空间探索的文化传承，寓意探求科学真理征途漫漫。
　　飞船总质量：5吨（加满燃料，轨道器3吨多，火星车240公斤）
　　飞行里程：历时约7个月，飞行近5亿公里（与阿联酋希望号、美国毅力号基本相同）。
　　抵达火星轨道时间：2021年2月11～24日
　　预计着陆器登陆时间：2021年4月23日（中国第6个航天日前一天）
　　着陆地点：乌托邦平原两个候选地，一处距海盗1号、火星探路者不远；一处距海盗2号、洞察号不远。
　　主要使命：实地收集第一手火星信息资料；寻找火星生命存在迹象；探测火星自然资源。
　　部署重器：
　　①火星全球遥感轨道器：重3.71吨，采用六面体结构，携带7种科学仪器，包括高分辨率相机（可比NASA火星勘察轨道器同类设备）、中等分辨率相机（400公里轨道高度为100米分辨率）、磁力仪（奥地利科学院空间研究所支持）、中性粒子与离子分析仪、矿物质光谱仪、探地雷达扫描仪、通讯中继器。
　　主要任务是在一个极椭圆火星轨道（265 × 12000 公里）探测整个火星空间环境、大气层、磁场、地表、地质矿物等状况。兼具轨道探测和中继通信任务，任务期至少一个火星年（687个地球日）。
　　②火星车：重240公斤（接近玉兔号月球车两倍、毅力号火星车四分之一）。长宽高尺寸：2×1.65×0.8米（相当于奔驰Smart）。携带6款科学仪器：探地雷达（类似玉兔号的精良装备，可探测地下100米）、激光引导击穿光谱仪（类似好奇号的高端装备，法国国家空间研究中心支持）、气象测量仪（微型气象台）、地表磁场探测器、多光谱相机、导航与测绘仪。
　　主要任务是探测火星土壤、大气、地表环境、水冰分布、火星地下结构等。火星车任务期至少90个火星日（92个地球日）。
　　前次任务：2011年中国萤火一号探测器曾搭乘俄罗斯福布斯-土壤探测任务试图首次探测火星，由于火箭转轨失败导致任务挫败。
　　后续任务：天问二号采样返回火星任务，计划最早2028年发射，与NASA下一代火星采样返回任务几乎同期。由轨道器、着陆器、火星车、上升器、返回舱五个部分组成。结构基于嫦娥五号月球采样返回任务设计，因此天问二号需要嫦娥五号技术验证，看能否成功返回。
　　任务耗资：未公布（希望号任务约2亿美元、毅力号+机智号火星探测任务24.6亿美元）。
　　主要特点：
　　①中国首次独立火星探测任务，首次部署行星际探测任务，也是中国部署最远的探测器（火星距离地球最近时达5500万公里，最远距离超过4亿公里。之前发射的嫦娥二号围绕太阳轨道飞行，2014年距离地球1亿多公里）。
　　②有望一步到位、一次完成绕、落、巡三项任务。如果成功，这是世界上首次探索火星一举完成软着陆的壮举（NASA成功部署的前4辆火星车任务，没有同步部署火星轨道器）。
　　③天问一号主要使命：实地收集第一手火星信息资料；寻找火星生命存在迹象；探测火星自然资源。
　　火星从未如此接近
　　火星是除了月球之外，人类热情最大、探测和尝试登陆任务次数最多的外星球，也是最有希望、最有条件让人类首先登陆的行星，更是人类成为跨行星物种，建立跨行星文明的首选星球。
　　迄今为止人类共执行过46次火星探测任务，包含59个探测器任务，其中19次任务成功，25次失败，2次正在进行时，成功率只有43%。低于探月任务成功率53%。
　　成功登陆火星表面的探测器只有8个：海盗1和2号、探路者、勇气号、机遇号、凤凰号、好奇号、洞察号。成功行驶的火星车只有4辆：旅居者、勇气号、机遇号、好奇号。仍在火星表面上正常工作的只有2个探测器：好奇号火星车、洞察号着陆探测器。还在正常工作的轨道探测器有6个：NASA奥德赛（2001 Mars Odyssey）、ESA火星快车（Mars Express）、NASA火星勘察轨道器（MRO）、NASA火星大气与挥发物演化任务探测器（MAVEN）、欧俄ExoMars探索火星生命微量气体轨道器（TGO）、印度曼加里安火星轨道器（MOM）。再加上一架史无前例的无人探测直升机：机智号/独特号。
　　2020年火星发射季呼啸而来，中美阿探火三国演义正在上演第二幕（第一幕7月20日希望号打头阵，第二幕7月23日天问一号强势出征），预计第三幕7月30日毅力号+机智号殿后出马。
　　探火三国演义，希望号率先踏上征途
　　地球即将发送三箭客，火星迎来三国演义
　　如果三国探火任务全部成功部署的话，火星世界一下子将会热闹不少——新增两辆火星车：毅力号火星车、中国火星车；新增两颗火星轨道探测器：中国火星全球遥感轨道飞行器、阿联酋希望号火星探测器。
　　到时候，2021年火星表面正常运行的会有三辆火星车：好奇号、毅力号、中国火星车。火星轨道正常工作的有8颗探测器：NASA奥德赛、ESA火星快车、NASA火星勘察轨道器、NASA火星大气与挥发物演化任务探测器、欧俄ExoMars探索火星生命微量气体轨道器、印度曼加里安火星轨道器、中国火星全球遥感轨道器、阿联酋希望号火星探测器。
　　如今，这颗红色星球从未如此地接近我们地球人。探索火星，从科幻作品到发射探测器，再到载人登陆计划，从天马行空到火星科学，再到火星时代前奏。
　　可以预见，火星作为人类最想登陆的行星，各大国争相逐鹿的新目标，必将是太空探索的下一个制高点。探索火星的过程将会提升人类文明，认清宇宙与生命的意义，还会促成一系列副产品与文明成果，让眼前的人类社会受益，其深远意义必将超过阿波罗登月。