據(jù)中國國家航天局探月與航天工程中心消息,截至9月11日上午9點(diǎn),中國首次火星探測任務(wù)天問一號探測器飛行路程達(dá)1.37億公里,距離地球約1530萬公里。目前,探測器姿態(tài)穩(wěn)定、能源平衡,相關(guān)工作按計劃穩(wěn)步推進(jìn)。
那么進(jìn)程怎么樣? 按時間算,天問一號探測器飛到火星需要200多天,那么,從7月23日,探測器發(fā)射升空算起,已經(jīng)飛行了50天左右,完成了總時長的大約四分之一。從距離算的話,按照專家的估算,到達(dá)火星時,天問一號實際飛行路程大約4.7億公里,也就是說,現(xiàn)在已經(jīng)大概到了三分之一。
中國科學(xué)院國家天文臺研究員鄭永春告訴我們,這段時間,探測器處于無動力飛行狀態(tài)。

中國科學(xué)院國家天文臺研究員 鄭永春:雖然我們知道這距離好像是非常遠(yuǎn),都是以億來計算的。但實際上火星在往前走,航天器也在往前走,地球也在往前走,它們都在往前走的時候,相互之間的距離在逐漸拉大,它跟地球之間的距離在越來越大,它跟火星之間的距離在越來越近,所以到現(xiàn)在為止,航天器離地球的距離是1530萬公里。
目前各種姿態(tài)的情況都是非常正常的,它正在升空中無動力飛行,所謂無動力飛行就是不需要消耗燃料,不需要點(diǎn)火推動。太空里面是真空,真空就沒有東西來阻擋你,你原來是什么速度,它就一直會維持這個速度一直往前飛,所以不需要消耗任何動力。
太空飛行還伴隨著“大考”“小考”,天問一號能否經(jīng)得起考驗?
在這么長時間里,探測器大部分時間是在孤獨(dú)地飛行中。但期間要面臨幾次“小考”,包括3到4次中途的軌道修正和1次深空機(jī)動修正。那么,為什么是中間要不停修正而不是一開始就修正好呢?我們都知道,地球到火星的距離非常遙遠(yuǎn),這就相當(dāng)于從北京打一個高爾夫球,要達(dá)到地球另一邊的球洞里,并不能一開始就瞄準(zhǔn),而是中途要逐步瞄準(zhǔn)。
此前,在8月2日,天問一號火星探測器進(jìn)行了首次軌道修正。據(jù)中國航天科技集團(tuán)的消息,9月可能進(jìn)行第二次軌道修正,確保探測器在預(yù)定軌道準(zhǔn)確飛行。
那么,軌道修正對探測器的考驗在哪里呢?鄭永春說,考驗主要在于隨著探測器的距離越來越遠(yuǎn),通信時延也越來越長,傳到地球的信號也越來越弱。換句話說,飛得越遠(yuǎn),就越要靠自己了。
中國科學(xué)院國家天文臺研究員 鄭永春:現(xiàn)在才走了1.37億公里,最后總共的飛行里程要達(dá)到4.7億公里,而且隨著它離地球的距離越來越遠(yuǎn),那么它傳給我們的信號也將越來越弱。就像我們在地球上放風(fēng)箏,天問一號就是我們放的風(fēng)箏,它離得越遠(yuǎn),我們風(fēng)箏線對它的牽引力就越弱,那么,我們能夠測量和控制它的能力就會越弱。所以這個實際上是考驗中國的深空測控的能力。這方面已經(jīng)有非常好的基礎(chǔ),相關(guān)的硬件設(shè)施也都已經(jīng)完成了。那么,天問一號在飛往火星的過程中還要進(jìn)行三四次左右的中途的軌道修正,使它更好地更精確地瞄準(zhǔn)火星的方向飛行,這是一個對它的挑戰(zhàn)。
相比較于軌道修正的細(xì)微調(diào)整,后續(xù)擇機(jī)實施的深空機(jī)動修正,然后是火星探測任務(wù)中技術(shù)風(fēng)險最高的環(huán)節(jié)之一——火星捕獲。
探測器通過“踩剎車”這個“大考”后,還要在繞火星飛行調(diào)整軌道,大約經(jīng)過3~4次軌道調(diào)整,探測器將進(jìn)入周期約兩個火星日的停泊軌道。它會在停泊軌道運(yùn)行約75天,開展12次預(yù)著陸區(qū)成像探測,并將成像數(shù)據(jù)回傳至地面,完成著陸巡視器預(yù)選落區(qū)的預(yù)探測。完成了預(yù)探測后,探測器開始正式的著陸,在7分鐘內(nèi)將速度從時速2萬公里降至0。
三個火星探測器同向共飛,相伴而行,天問“探火”不孤單
目前,除了我國的火星探測器,阿聯(lián)酋的希望號和美國的毅力號也正在奔向火星。8月17日,阿聯(lián)酋希望號探測器完成首次軌道修正,6臺推進(jìn)器工作21秒,后續(xù)還將進(jìn)行數(shù)次軌道修正。8月24日,阿聯(lián)酋公布了兩張希望號探測器拍攝并送回地球的照片,照片里顯示有木星、土星和火星。
美國毅力號目前距離地球約1441萬公里,距離火星約5615萬公里。此前已完成首次軌道修正、直升機(jī)電池首次充電等工作。很多人問:三個探測器誰跑得快?誰會先到火星呢?鄭永春告訴我們,這還是個未知數(shù)。

中國科學(xué)院國家天文臺研究員 鄭永春:中國也好,美國也好,阿聯(lián)酋也好,我們是都是從地球到火星,但是實際上是采用不同的軌道,不在一條路上,所以也就無所謂誰先誰后了。大家都在往目的地的方向飛去,而且大概都會在2021年的2月份抵達(dá)火星。
到目前為止,美國的毅力號火星車,它離地球的距離是1441萬公里,我們是1530萬公里,所以會比它飛得更快一點(diǎn)。中間的過程都還會有調(diào)整,有變動,不是現(xiàn)在就能夠預(yù)測好的。
專家表示,阿聯(lián)酋的希望號探測器只環(huán)繞火星飛行,不著陸。而美國的毅力號與我國探測器也會降落在火星上不同的位置。所以,無論誰先到誰后到,降落在哪里,三個火星探測器同向共飛,相伴而行,都是共同為行星科學(xué)的發(fā)展作貢獻(xiàn)。