2020军转干公共基础知识自然科学常识：火星探测

7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务天问一号探测器，在中国文昌航天发射场点火升空。关于火星你了解吗，在此总结相关知识以助力备考。

1.为什么去火星

太阳系有八大行星，从内到外分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。金星已被证实是一个常年表面温度超过460摄氏度、大气压是地球海平面90余倍的恶劣高温高压环境，空气中弥漫着各类有毒硫化物，几乎没有价值探测开发。火星是太阳系中与地球最为相似、距离第二近的行星。火星早期大气环境与地球十分相似，并且有液态水痕迹，这为可能存在生命提供了有力证据。了解火星及其上生命的起源和演化，有助于人类进一步认识太阳系的形成和演化，并估算地球及地球生命的未来变化趋势。火星与地球的相似性令不少科学家认为，可将火星改造成适合人类居住的第二家园。

2.火星概况

火星质量是地球的11%，体积是地球的15%，重力是地球的38%。火星自转周期为24小时37分，公转周期约687天。火星的轨道是偏心率为0.09的椭圆，地球轨道则接近正圆。地火距离最近是当太阳、地球、火星三者排成一线的时候，这叫做火星冲日，距离最小值在0.6亿公里左右。地火距离最远是当地球和火星分居太阳两边排成一线的时候，最大值在4亿公里左右。从地球的视角来看，每隔大约780天才能和火星最接近一次，这个时间又叫做会合周期，大约是26个月，即火星探测的窗口期。

3.火星探测难

1960年，苏联向火星发射了火星1A号探测器，它是人类探测火星的开端。1964年，美国成功发射水手4号火星探测器，它是历史上首个成功到达火星的探测器。从1960年的火星1A 号到2018年的洞察号，人类共进行了45次火星探测任务，包括环绕、登陆、巡视任务，其中成功和部分成功22次，成功率仅有50%左右。那么，火星探测为什么这么难呢?

探测器发射窗口少。每隔约26个月才有一次火星探测窗口。

测控和数传面临的困难大。距离遥远，信号弱，需要更大口径的天线来接收微弱的信号。

信号传输时延长。月球探测的单程通信为1.3秒左右，基本上可以达到实时通信。而火星探测的最远单程通信时间为22分钟，地面人员不能及时对探测器进行控制，因此对探测器的自主控制提出了更高的要求。

抵达火星难。探测器抵达火星附近之后，需要被火星引力捕获才能环绕火星运行。而火星质量小、引力影响范围小，所以探测器在进行近火制动之后需要准确进入环火轨道，稍有偏差就有可能与火星擦肩而过或是在火星大气中焚毁。

登陆火星是最难的。火星探测器登陆对于减速要求更高，我国的月球探测在距离月面15千米的高度开始减速，将速度从1.7千米/秒减速到0，而火星探测需要在100千米左右的高度从4.8千米/秒减速到0。火星探测器的信号从火星传到地球需要几十分钟，而探测器从运行轨道着陆到火星只需要7分钟，因此地面人员无法干预探测器的着陆过程，完全依靠探测器自身来控制选择。

4.天问一号的任务

天问一号将承载我国第一个火星探测任务，着陆在火星表面完成巡视探测，获取火星科学数据，一次性实现对火星环绕、着陆、巡视三大目标。

火星探测器发射成功只是万里长征第一步，天问一号还要进入地火转移轨道，历经约7个月飞行进入火星轨道范围。之后，按照预订计划，天问一号将被火星引力俘获，在地面测控系统的支持下进入环火椭圆轨道，运行到选定的着陆窗口。

第二步完成后，天问一号将减速落入火星大气层，进入所谓的死亡7分钟时间。由于火星距离地球太远，信号传输一个来回就需要十几分钟时间，而整个着陆时间仅仅7分钟，这意味着着陆过程不能由人工进行干预，而是由天问一号上自带的着陆程序完成。

成功着陆后，火星车将从着陆平台上走到火星表面，开展探测作业，为期大约90多天。