年5月15日清晨，我国首个自主的火星任务天问一号携带的着陆巡视组合体（包括着陆平台和火星车祝融号）成功穿越火星大气层，着陆于火星北半球的乌托邦平原南端预选着陆区。
自此，我国成为继美国之后第二个成功着陆火星的国家。
上集我们说到，火星虽然只有稀薄的大气层，但已经足以烧坏高速进入的探测器。因此想要着陆火星的探测器都必须“铠甲”护身，被打包塞进隔热的保护罩（即“气动外罩”）。
天问一号组成结构
素材来源：航天科技集团
那带着祝融号火星车的气动外罩，是如何从初速度数公里/秒逐步减速到0，然后稳稳当当地着陆火星表面的？
01挑战“恐怖九分钟”
探测器从进入大气层到着陆火星表面这短短的几分钟，也常常被称为“恐怖七分钟”甚至“死亡七分钟”。
不过，这个“七分钟”其实是那些抵达火星后直接着陆的探测器所需的时间，因为这些探测器在进入火星大气层时初速度更大，着陆过程所需的时间自然会短一些。例如洞察号着陆器，进入火星大气层时速度约为5.5km/s，整个着陆过程花了约7分钟。
而天问一号这样先刹车入轨再择机分离着陆的探测器，着陆时间会比7分钟更长。因为这些探测器在入轨的时候已经减过速，所以进入大气层时的初速度会低不少。典型的例子是NASA的海盗号任务，也是先进入环火星轨道，对着陆区进行了一个多月的考察之后，才择机释放的着陆器。在这种情况下，海盗号着陆器进入火星大气层的速度是4.6km/s，比洞察号低了16%。这段着陆过程花了大约10分钟[1]。
海盗号着陆过程
NASA《海盗号任务手册》[1]
按目前公布的时序来看，天问一号整个着陆过程经历六个阶段，从第二阶段直至着陆大约需要约9分钟：
1）着陆准备段：环绕器调整姿态和轨道，与装着着陆巡视组合体的气动外罩分离；
图源：科普中国/Kerwis团队
2）气动减速段：气动外罩以4.8km/s的速度和合适的角度进入大气层，利用大气摩擦减速到m/s；
图源：科普中国/Kerwis团队
3）伞系减速段：在约11公里高度处打开降落伞，利用降落伞进一步减速到约95m/s。这一阶段内还会完成抛掉底部的隔热盾，打开着陆平台的着陆腿，抛掉背罩和降落伞等操作；
图源：科普中国/Kerwis团队
4）动力减速段：利用着陆平台底部的N发动机点火产生的反冲力，将速度进一步降到约1.5m/s；
图源：CNSA
5）悬停避障段：在距离火星表面米高度处将速度减到0，达到相对于表面静止的悬停状态，在这个状态下调整水平位置，避开脚下的障碍物；
6）缓冲着陆段：依靠着陆腿缓冲，着陆平台稳稳地落在火星表面。
后三个阶段和嫦娥三号、四号着陆的过程是相似的。
这是天问一号的“恐怖九分钟”▼
图源：航天科技集团
天问一号的成功着陆，是我国航天史上新的里程碑，标志着我国已经掌握了安全着陆火星的一系列复杂技术，也意味着我国“后发先至”，在两度挑战火星着陆失败的欧空局之前完成了火星着陆，成为继美国之后第二个成功着陆火星的国家/组织。
不过别着急，现在还只是天问一号的着陆平台踏上了火星。等再过几天，祝融号从着陆平台上驶下，用自己的车轮触碰火星表面，开展巡视工作之后，这个纪录还能再次刷新：我国将有望成为继美国之后世界第二个成功着陆火星并顺利开展探测工作的国家/组织。
火星车计划开展约90个火星日的巡视探测，在此期间，环绕器会停留在通讯中继轨道（近火点公里、远火点公里，周期约8个小时）[2]，为火星车和地球传递信息和数据。
之后，环绕器会降轨至科学探测轨道（近火点公里、远火点公里），计划在这个轨道上对火星全球展开1个火星年（约2个地球年）的近距离遥感探测[2]，同时可以兼顾火星车的数据通讯。
不过，眼下我们将迎来的下一个激动的时刻，是火星车从着陆平台上缓缓滑下，用自己的车轮真正踏上火星的红色土地。
祝融号的下一步行动
CNSA
让我们再耐心等待几天吧~
02参考资料
[1]NASA
VikingPressHandbook