在长征五号遥三火箭没有复飞之前最令人担忧的莫过于我国初次自主火星勘探使命“火星一号”飞船能否按期发射，用火星勘探使命工程总设计师张荣桥的话说，火星勘探器的发射窗口是后墙不倒，由于发射窗口每隔26个月才会呈现，意味着一旦错失2020发射窗口就需要比及2022年才有时机发射。
跟着长征五号遥三火箭于2019年12月27日完美复飞，火星一号飞船发射使命也得以实锤落地。近来，航天科技集团发布《启航新愿望，再立异光辉》2020新年贺词，其间清晰说到要在本年发射火星勘探器。
航天科技集团新年贺词节选
依照使命计划202天后的7月23日将是火星一号飞船的榜首发射窗口，该飞船将在海南文昌航天发射场由长征五号遥四火箭发射入轨，为了给火星一号使命让路嫦娥五号月球采样飞船也被安排在之后的第四季度发射。
刚刚到来的2020年是人类火星勘探大年，美国NASA火星车2020、俄欧联合研发的ExoMars火星车，加上我国火星一号，总计有三辆火星车将踏上奔火旅程，发射窗口会集在7月18日至8月11日。
俄欧联合研发的ExoMars火星车
除此之外阿联酋也计划在本年发射一颗火星卫星，也便是说将有四艘飞船一起踏上数亿公里间隔的奔火旅程，话说它们在路上能够彼此打个招呼以解旅途孤寂之苦。
我国火星一号飞船于2016年1月11日正式立项，由我国航天五院（空间技术研讨院）担任抓总研发，由盘绕器、进入器两大部分所组成，进入器中包裹有着陆器、巡视器，火星一号飞船总重5吨，是人类有史以来规划最大单次火星发射使命，这也是为什么必须由长征五号火箭发射的原因。
我国火星一号飞船
嫦娥探月厚积薄发助力我国火星勘探一举成名
火星一号飞船凶猛之处在于这是人类有史以来榜首次在一次发射使命中接连完结对火星的“绕、落、巡”三大工程方针，我国在缺席火星勘探半个多世纪后挑选用一举成名的方法向国际证明自己的真实实力。
要知道在此之前成功着陆火星外表的仅有美国一家，成功着陆火星外表并打开巡视勘探的也仅有美国一家，这在某种程度上预示着火星一号使命成功后咱们将无可争议地坐稳国际航天第二把交椅，并以此为根底向国际榜首建议新冲击。
火星一号将由长征五号遥四火箭发射入轨
为什么我国航天勇于挑选如此高难度的火星勘探计划？急进计划背面是我国航天近二十年来的厚积薄发，尤其是嫦娥探月工程堆集的地外星球勘探实力。
嫦娥一号、二号、三号、五号T1实验器、四号共五艘月球勘探飞船接连成功发射，嫦娥五号月球采样回来飞船也现已完结研发，我国现已无可争议地成为21世纪人类探月的前锋主力，系列月球使命堆集的工程配备及其制造工艺阅历、使命施行阅历都能够移植到火星一号飞船上。
嫦娥5号月球采样回来飞船
比如，嫦娥五号月球采样飞船用于月面起飞的发动机与火星一号盘绕器运用的发动机同为3000N推力，该发动机将担任火星一号飞船在地火搬运轨迹段的变轨操控；火星一号着陆器装备的YF-36变推力发动机也是在嫦娥三号/四号7500N变推力发动机根底上进行大喷管改造；火星一号着陆组织缓冲元件也将悉数选用中科院固体所为嫦娥三号/四号研发的高效吸能合金制造。
嫦娥4号7500N变推力发动机
除此之外，嫦娥三号/四号着陆器根据机器视觉的智能避障体系也将是火星一号成功着陆火星外表的撒手锏，这是一套由自主导航惯性丈量单元、激光测距、微波测距、光学成像、激光三维成像等传感器为一体的智能避障体系，在它的引导下嫦娥三号/四号完结100%成功落月，不光能够登陆月球正面，地势更为凹凸杂乱的月背嫦娥四号也能够安定下降，火星一号则完整地承继了这一优势功用。
固然，月球与火星是空间环境彻底不同的两颗星球，但是月球的极低温与极高温以及强辐射环境则是深空勘探的最高规范，能习惯月球环境的设备在火星上也有更大优势。
嫦娥4号热真空测验
全部为减速！我国火星一号飞船的9分钟生死考验
火星勘探相较于月球勘探虽有承继，但前者特殊性相同显着，首要火星引力是月球的两倍多，因而火星大气层得以存在，引力与大气便是飞船完结软着陆火星外表的两大瓶颈，而减速功用凹凸便是火星一号飞船能否成功下降的要害。
再入火星大气层
火星一号飞船从地球动身到抵达火星外表流程如下：
2020年7月23日，长征五号遥四运载火箭搭载火星一号飞船在海南文昌焚烧发射入轨；
2020年10月5日，火星一号3000N发动机焚烧进入深空机动段；
2021年2月11日，火星一号3000N发动机再次焚烧制动减速切入盘绕火星轨迹；
2021年4月23日，火星一号盘绕器与进入器别离，5小时后着陆；
2021年4月23日，火星车踏上火星外表进行巡视勘探。
火星一号盘绕器与进入器别离示意图
盘绕器与进入器别离后，进入器将承受9分钟生死考验，它将先后阅历气动减速段、下降伞减速、动力减速、悬停避障、缓冲着陆五大阶段，每一阶段意图都是减速。9分钟着陆耗时也是人类火星登陆史的最长时刻，而这恰恰是减速装备完善的优势表现。
首要进入器是从盘绕火星轨迹离轨施行着陆操作，而不是像其他勘探器那样直接从地火搬运轨迹一头扎向火星外表，初始速度现已从1.9万公里/时降至1.7万公里/时（约合13马赫）。一起进入器选用了独具特色的弹道升力式+配平翼计划，配平翼能够更好的起到操控进入器弹道姿势意图，使得进入器3.4米直径大底以最有利视点切入火星大气层，从而完结气动减速方针。
火星一号进入器
气动减速段细分为进入预备成像段、攻角配平段、升力操控段，紧随其后便是伞降操控段，上一年俄欧联合研发的ExoMars火星车就遭受了下降伞测验失利瓶颈，极大程度影响了发射预备使命。这是由于俄欧ExoMars火星车过于依靠伞降减速，为此装备了多达4部下降伞，有两部引导伞和两部主伞，开伞操作极为杂乱，任何一部伞具没有打开都将导致使命失利。
我国火星一号进入器在气动减速段着力更多，因而伞降减速段压力要小得多，咱们与美国NASA相同都只运用一部超音速减速伞。
超音速减速伞风洞测验
伞降减速段结尾进入器将先后抛掉大底与背罩，火星车与着陆器随后显露真身，紧接着YF-36型7500N变推力发动机焚烧进入动力减速段，在间隔火星外表百米左右间隔时进行悬停成像此后25N、250N发动机焚烧进行机动避障，终究便是在缓冲组织助力下软着陆火星外表，终究以火星车驶离着陆器为标志宣告着陆举动圆满成功。
火星一号着陆火星示意图
一次发射走完外国半个世纪探火进程，我国火星车“横着走”
一步完结“绕、落、巡”是火星一号的工程方针，与此一起它还担负有寻觅火星生命信息，为火星本体研讨堆集材料，研讨火星改造远景等科学使命，为此火星一号安装了13种有效载荷，其间运转在火星上空的盘绕器有7个，巡视器有6个。
火星一号巡视器太阳能帆板打开（示意图）
跋涉于火星外表的巡视器将收集关于火星的榜首手信息，而不必像曾经那样依靠国外材料。它搭载有导航地势相机、次表层勘探雷达、火星外表成分勘探仪、多光谱相机、火星外表磁场勘探仪、火星气候丈量仪，可对巡视区描摹、土壤结构、水冰散布、外表元素、矿藏和岩石类型、大气物理特征、外表环境等方针进行就位勘探。
火星一号巡视器是我国自主研发的榜首辆火星车，重约240公斤，四片太阳能电池翼打开后全体呈蝶形，很像一只打开翅膀的蝴蝶。
火星一号巡视器驶离着陆器
车身中部两片太阳能电池帆板能够上下活动调整视点，以此习惯太阳不同方位的射入角，最大极限获取电能，而这是此前美国NASA勇气和机会号所没有的装备，与后两款火星车比较，我国火星车能够更沉着地度过火星冬季。
火星一号巡视器机动才能也是名列前茅，最大速度200m/h，爬坡视点30°，除了能够直线跋涉、原地转向、跋涉间转向根本跋涉功用外，还独具特色地开发了蟹行与活动功用，弦外之音便是火星一号巡视器能够“横着走”。多项功用指标能够比肩美国最先进的猎奇号火星车，火星一号巡视器跋涉在火星外表的那一刻也标志着我国航天用一次发射走完了外国近半个世纪的探火进程。
火星一号巡视器拓宽了蟹行功用
火星一号盘绕器作为环火遥感卫星装备有中分辨率相机、高分辨率相机、次表层雷达、矿藏光谱剖析仪、磁强计、离子与中性粒子剖析仪等载荷，将要点就火星地势地貌特征、火星水冰散布、火星土壤与结构剖析、火星大气电离层剖析与行星际环境勘探、火星外表物质成分查询等使命施行遥感作业，一起盘绕器还将作为火星车/着陆器与地球通讯的中继卫星，其运转轨迹间隔火星最近高度为265公里。
火星一号盘绕器
一年之内两颗地外星球双管齐下，咱们的征程是星斗大海
深空测控才能也将是火星一号使命能否成功的要害，不同于40万公里级地月空间间隔，地火空间间隔则是5500万公里至4亿公里，数据推迟一般约17分钟，最长推迟时刻则是22分钟，信号衰减非常严峻，对地上测控站数据的上行下传提出了更高要求。
以嫦娥探月工程为关键，我国先后在喀什、佳木斯、阿根廷别离建设了三座深空测控站，装备有35米、66米两种口径射电天线，测控间隔远远逾越月球、火星，曾先后两次于2015年6月11日、2017年9月15日对美国NASA的新地平线号、卡西尼号进行盯梢丈量，两器方位别离是冥王星与土星轨迹，最远间隔47亿公里，这表明我国深空测控间隔在五年前就现已开始触达太阳系边沿空间。为提高火星使命成功率与可靠性，近期喀什深空站又在兴修由3座35米口径天线组成的深空天线阵，助力火星一号使命。
佳木斯深空站66米测控天线
在向火星进发一起，本年第四季度施行的嫦娥五号月球采样回来使命将在更短时刻内向全国人民告捷，这艘八吨级飞船带回的月球样本将是苏联一切月球采样回来飞船带回样本分量的12倍，由服务舱、回来舱、落月器、上升器组成的嫦娥五号也简直与阿波罗载人登月飞船无异。
嫦娥五号将于本年第四季度发射
一年之内一起在火星、月球两颗地外星球上双管齐下，这将是人类有史以来前所未有之盛况，而我国这一次将在世界空间发明前史，成为咱们回归国际中心的新标志。
咱们的征程是星斗大海！
但是咱们的方针也绝不只是限于月球与火星，在接下来的十年里，除了行将愿望照进实际的天宫空间站、嫦娥探月四期工程、载人登月之外，咱们还将施行为期十年的小行星取样回来使命、火星采样回来、木星勘探、太阳系边沿勘探等重大工程，就像长征五号遥三火箭复飞成功后航天中心大屏幕上的那句“咱们的征程是星斗大海”相同，我国人的世界大志将是永无止境！
