登上火星，到底有多难多恐怖
登陆火星有多难？
2020年之前，人类一共发起44次火星探测，成功率不到五成。以登陆为目的的项目中，成功案例更是屈指可数。5月14日之前，只有美国的九台探测器顺利着陆，并开展了探测任务。
“天问一号”由环绕器和着陆巡视器组成，环绕器主要负责环火星探测，着陆巡视组合体包括进入舱和火星车，将执行着陆和巡视。
天问一号模拟图 来源：cgtrader
从地球到火星，它需要一次完成“飞行、环绕、降落、巡视”四项任务，技术复杂、风险巨大，在人类的火星探测史上前所未有。
“天问一号”是怎么到达火星的？
把探测器送离地球，首先需要强大的火箭。
“长征五号”大推力运载火箭，是中国现役运载能力最强的火箭，高约57米，重达800多吨，身上搭载的设备超1000台，有数个巨型燃料箱为它提供动力。
火箭将探测器送入预定轨道之后，就与之分离。
但是，探测器并不是直奔火星。火星和地球环绕太阳的公转速度不一致，把探测器对准火星，只会让它错过目标。
地球和火星之间的交通，常常通过“霍曼转移”，利用地球自身的公转速度，降低燃料成本。
在合适的时机，地球轨道上的探测器增加速度，进入中转轨道。在中转轨道的远日点，探测器和火星会合，进入火星轨道。
美国之前发射的火星探测器Maven，就是这样到达火星的
这样的机会，每26个月才有一次。
“天问一号”成功脱离地球之后，还要跨越两大难关：制动捕获，以及降落火星。
制动捕获，就是让探测器从中转轨道进入火星轨道。主发动机点火反推，实现减速，从而被火星引力场捕获。
这个时机只有一次，关系着整个工程任务的成败。探测器点火的时机、时长、乃至点火姿态都不能有丝毫偏差；稍有失误，探测器就可能一头栽上火星，或者和火星擦肩而过。
2021年2月10日19:52，“天问一号”探测器探测器顺利进入近火点高度约400km的大椭圆环火轨道，成为中国第一颗人造火星卫星。
2月15日，“天问一号”在“远火点”进行了一次轨道调整的“侧手翻”，轨道变为近火点高度约265km、经过火星两极的环火轨道。此后，“天问一号”还多次进行近火制动，不断“调低”绕火轨道，为着陆做准备。
随着“天问一号”距火星越来越近，着陆巡视器与环绕器分离，奔向各自的任务。
环绕器需要迅速升轨，返回火星停泊轨道，而着陆巡视器则要面临降落前的最后一道关卡：在短短几分钟时间内，探测器需要将2万多千米/小时的超高速降为零。
首先要借助火星的大气层。探测器从运行轨道自由下落，与大气层剧烈摩擦，在大约290秒之内，速度从4.8千米/秒降低到460米/秒。巨大速度足以让探测器在着陆之前被烧坏，因此，隔热盾的技术成为了一大挑战。
然后，探测器的降落伞打开。这一步听起来很简单，但是探测器此时处在460米/秒的超音速状态，如何保证降落伞能在这个速度下打开并正常使用，是科学家们需要解决的又一难题。
在降落伞的作用下，探测器速度下降至约95米/秒；下一步就要借助反推发动机，在80秒内，把速度降到3.6米/秒以下。
直到探测器距离火星表面约100米，“悬停”状态下找出最佳着陆点，然后缓速着陆。
“祝融”号模拟图 来源：cgtrader
探测器距离地球遥远，通信延时超过10分钟，地面无法实时监控，整个过程必须依靠探测器自主执行。