年的中国航天充满惊喜，年开年的重头戏则是天问一号。随着时间的推移，广大国人却有点等得不耐烦了。天问一号到底要飞多久，飞多远，怎么还没到火星？探索火星难度很大，为何还要坚持呢？天问一号与嫦娥五号经常有读者朋友问到天问一号与嫦娥五号的区别，那还是老规矩，对比一下。天问一号重5吨，相比于嫦娥五号的8吨多要瘦小一些，但毕竟嫦五要带月壤返回，理所当然胖一些。它分为环绕器、着陆器和巡视器，而嫦五则由轨道器、返回器、着陆器和上升器四部分组成。说到任务难度，个人观点，天问一号比嫦娥五号要难得多。理由如下：信号传输问题：由于地月距离38万公里，而地火最小距离为万公里。最大的问题就是信号的传输，地月往返信号时延为2-3秒，还有着鹊桥中继星的帮助；而地火的信号时延大于六分钟，很多时候，这就更加考验天问自身的水平了。人类的火星探测器成功率不高：从年人类首次尝试发射火星探测器至今，一共有15次火星着陆任务成功并进入了火星大气层，但只有8次任务成功着陆并顺利开展探测工作。其中包括：美国的海盗1号、海盗2号、火星探路者号、机遇号、勇气号、凤凰号、好奇号、洞察号。从数据我们就可以看出一二，火星也被称作“探测器坟场”。天问一号将第一次完成“绕、落、巡”，而嫦娥五号完成“绕、落、回”，有着嫦一到嫦四积累的大量经验，自然得心应手一些，而天问一号则是打头阵，硬着头皮向前冲。登陆火星比登陆月球更困难：月球完全没有大气，降落伞是用不上的，只能用反向推力火箭+落地支撑架的方案。而在火星降落，由于入轨速度更快，可采用气动减速方案，有稀薄的大气，可用降落伞方案，但是由于空气太稀薄，仅有降落伞方案还不够，还需要反推力小火箭辅助降落。根据外界透漏的信息，应该是一个气动减速+降落伞+反推力火箭+落地支撑架的四组合方案。相对难度更大。只用一次完成绕落巡难度很大：前面说了，火星探测器的成功率不高，那还只是统计顺利进入火星大气层的，如果很多绕都没绕成功的。其它国家都是先完成绕和落，再去完成巡的，而我国直接一次到位，不得不佩服我国航天人的胆识与魄力。当然，嫦娥系列探月工程积累的相关经验，也给天问一号的火星探索提供了很多帮助。天问一号要飞多远？天问一号在年7月23日就早已发射升空，从一亿公里，到两亿、三亿、四亿公里，飞了这么远，飞了这么久，怎么还没到呢？这里要引入霍曼转移轨道的概念。我们知道，从地球到火星并不能笔直地飞过去。在太空动力学中，霍曼转移轨道是一种变换太空船轨道的方法，途中只需两次引擎推进，能够最大程度地节省燃料。航天器在原先轨道（1）上瞬间加速后，进入一个椭圆形的转移轨道（2）。航天器由此椭圆轨道的近拱点开始，抵达远拱点后再瞬间加速，进入另一个圆轨道（3），此即为目标轨道。这里我们再将1、2、3带入相应的轨道名称，就比较容易理解了。而且，火星并不是静止不动的。我们知道，地球是太阳系中由内到外第三颗行星，而火星则是离太阳第四近的行星。地球的平均轨道速度为29.78km/s，火星的平均轨道速度为24.13km/s。在天问一号飞行过程中，地球与火星的距离不断变化，据专家介绍：当天问一号探测器抵达火星附近时，距离地球约1.9亿公里。总的飞行里程将达到4.7亿公里。为了自然而然地与火星“相遇”，天问一号除了必经的变轨，还要进行多次轨道中途修正，从而保证能够顺利到达火星。如果差之毫厘，那将谬以千里。而这些过程都将导致天问一号飞行距离，远比地火距离要远。为什么要探索火星我们回顾人类探索火星的往事，会发现人类几乎刚开始太空探索的脚步，火星探索就已经拉开序幕。到年，前苏联相继发射了火星1A号、火星1B号、火星1C号，前两位连地球轨道都没进入，后面一位仅仅进入了环绕地球的轨道；年11月1日，前苏联向火星发射了火星1号，这枚探测器成功进入了前往火星的轨道，但它在飞行到距离地球1.06亿千米的距离时，与地面永远失去了通信联系；年12月28日，美国水手4号成为第一枚飞掠过火星并发回探测数据的探测器；年5月30日，美国水手9号成为第一枚成功进入环绕火星轨道的探测器；年5月28日，前苏联火星3号着陆第一个成功在火星表面软着陆的着陆器，但它在火星上仅仅工作了14.5秒，还没有传回一张完整的照片就永远地失联了；年8月20日，美国海盗1号成为第一枚在火星上着陆并且成功向地球发回照片的探测器；年12月4日，美国火星探路者号成功着陆，并且送往火星的第一部火星车旅居者号；年11月5日，印度的火星轨道探测器实现了印度首次火星探测任务；那么问题来了，太阳系有八大行星，为什么人类要执着于火星探索呢？原因很简单，就是没得选了。除了地球外的七大行星里面，木星、土星、天王星和海王星是气态行星，而水星、金星、火星与地球类似，被称为“类地行星”，是拥有着以硅酸盐岩石为主要成分的行星。类地行星有峡谷、撞击坑、山脉和火山。类地行星的大气层都是再生大气层，有别于类木行星直接来自于太阳星云的原生大气层。如果局限在太阳系，那就只有水星、金星和木星可以选。据相关数据：水星是八大行星中距离太阳最小和最靠近太阳的行星，气候条件恶劣，白天时赤道地区温度可达°C，夜间可降至-°C，昼夜温差极大，为太阳系各行星之最；金星相对离太阳远一点，它有着四颗类地行星中最浓密的大气层，其表面的大气压力是地球的92倍，其表面的平均温度高达°C，是太阳系中最热的行星，比水星还要热。首先除开木星、土星、天王星和海王星，再除去水星和金星，似乎只有火星正常一些。火星的直径约为地球的一半，自转轴倾角、自转周期则与地球相当，约为24小时（火星为24.小时，地球为23h56m4.s）。火星直径约为地球的一半，质量约为地球的九分之一，表面重力约为地球的38%，体积约为地球的15%，表面积略小于地球陆地面积。火星的平均温度在许多报告中都不同，常见值是55°C，最高温可达27°C，最低温则是冬季冰冠的°C。虽然温差巨大，但是这是除了地球外，太阳系内温度条件最好的行星了。年8月，加利福尼亚大学洛杉矶分校的教授尹安在分析了张来自火星勘测轨道飞行器的卫星图片后发现，火星有类似地球主要板块划分的构造特点。人类的太空探索，大多基于两个目的：一是探寻地外文明，寻找外星生物，研究生命的起源，这一想法无可厚非，人类并不希望自己是孤独的，如果能发现外星人，那就再好不过了；二是希望未来人类能够走出地球，移居开发其他星球。从马斯克的火星移民计划，就可见一斑。大家公认的是：火星是除了地球以外，最有可能存在生命迹象的行星。火星探索任重而道远，就连科技发达的美国，经历半个世纪的探索，也仅仅做到了火星的“绕、落、巡”，尚未带回火星土壤。祝福天问一号，你是我们全村的希望！
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