今天是太空与您相伴的【第1187期】
不知不觉
天问一号探测器
发射已过去整整一年
2020年7月23日
天问一号探测器
从文昌航天发射场出征
从此茫茫宇宙中
神秘的红色星球
“火星 ”
有了中国的足迹
这一年里天问一号探测器
都经历了什么？
我们一起来回顾
2020年7月23日12时41分
我国在文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务天问一号探测器，火箭飞行约2167秒后，成功将探测器送入预定轨道，开启火星探测之旅，迈出了我国行星探测第一步。
▲图为天问一号探测器发射瞬间。
2020年7月27日
天问一号探测器在飞离地球约120万公里处回望地球，利用光学导航敏感器对地球、月球成像，获取了清晰地月合影。在这幅黑白合影图像中，地球与月球一大一小，均呈新月状，在茫茫宇宙中交相辉映。
▲图为2020年7月27日，天问一号探测器在距离地球约120万公里处拍摄的地月合影照片。
2020年8月2日7时0分
天问一号探测器3000N发动机工作20秒钟，顺利完成第一次轨道中途修正。
2020年8月28日10时8分
天问一号探测器飞行路程达到1亿千米，探测器姿态稳定、能源平衡，多个载荷完成自检，确认设备状态正常，此时已在轨飞行约36天，距离地球约1075万千米。
2020年9月20日23时
天问一号探测器4台120N发动机同时点火工作20秒，顺利完成第二次轨道中途修正，并在轨验证了120N发动机实际性能。
2020年10月1日
天问一号探测器飞行路程达1.88亿千米，距地球2410万千米，探测器飞行正常并传回自拍图。
▲探测器上的五星红旗，尺寸约为39厘米×26厘米，略小于一张A3纸，重量144克，图案采用特殊材料经特殊套印工艺喷涂。
飞行图像由探测器携带的分离测量传感器拍摄。传感器安装于探测器外侧壁，在地面控制下与探测器本体分离，利用自身两侧安装的两个广角镜头，每秒拍摄一张图像，通过WIFI通信方式将图像传送给探测器，再由探测器转发给地面站。
2020年10月9日23时
天问一号探测器主发动机点火工作480余秒，顺利完成深空机动。此时飞行里程已突破2亿千米，距离地球约2940万千米。
▲探测器调姿示意图
2020年10月28日22时
天问一号探测器8台25N发动机同时点火工作，顺利完成第三次轨道中途修正，并在轨标定了25N发动机的实际性能。
2020年11月17日
天问一号探测器飞行路程超过3亿千米，距离地球约6380万千米，此时已在轨飞行116天。
2020年12月9日
天问一号探测器发回首封家书。
2020年12月14日21时
天问一号探测器飞行路程约3.6亿公里，距离地球超过1亿公里，飞行状态良好。
2021年2月5日20时
天问一号探测器发动机点火工作，顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正，以确保按计划实施火星捕获。此时已在轨飞行约197天，距离地球约1.84亿公里，距离火星约110万公里，飞行里程约4.65亿公里。
▲此图为天问一号在距离火星约220万公里处，获取的首幅火星图像。图中，火星阿茜达利亚平原、克律塞平原、子午高原、斯基亚帕雷利坑，以及最长的峡谷水手谷等标志性地貌清晰可见。
▲阿茜达利亚平原；克律塞平原；子午高原；斯基亚帕雷利坑；水手谷。
2021年2月10日19时52分
天问一号探测器实施近火捕获制动，环绕器3000N轨控发动机点火工作约15分钟，探测器顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，倾角约10 的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标，环绕火星获得成功。
▲视频为天问一号探测器火星捕获过程影像。
监视相机完整记录了火星进出视野、发动机点火后探测器轻微震动和探测器从火星白天飞入黑夜的过程,太阳翼、定向天线、火星大气层及表面形貌清晰可见。
2021年2月15日17时
天问一号探测器成功实施捕获轨道远火点平面机动。3000N发动机点火工作，将轨道调整为经过火星两极的环火轨道，并将近火点高度调整至约265千米。
2021年2月24日6时29分
天问一号探测器成功实施第三次近火制动，进入近火点280千米、远火点5.9万千米、周期2个火星日的火星停泊轨道。探测器将在停泊轨道上运行约3个月，环绕器7台载荷将全部开机，开始科学探测。同时，载荷中的中分辨率相机、高分辨率相机、光谱仪等将对预选着陆区地形地貌、沙尘天气等进行详查，为择机着陆火星做好准备。此时已在轨飞行215天，距离地球2.12亿千米。
2021年3月4日
国家航天局发布3幅由我国首次火星探测任务天问一号探测器拍摄的高清火星影像图，包括2幅全色图像和1幅彩色图像。
全色图像由高分辨率相机在距离火星表面约330千米-350千米高度拍摄，分辨率约0.7米，成像区域内火星表面小型环形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可见，据测算，图中最大撞击坑的直径约620米。彩色图像由中分辨率相机拍摄，画面为火星北极区域。
2021年3月26日
国家航天局发布2幅由我国首次火星探测任务天问一号探测器拍摄的南、北半球火星侧身影像。图像中，火星呈“月牙”状，表面纹理清晰。
▲南半球影像由天问一号中分辨率相机于北京时间2021年3月16日拍摄，此时环绕器轨道高度约1.12万公里。
天问一号探测器飞行至距离火星1.1万千米处，利用中分辨率相机拍摄了火星全景。此时，由于探测器处于火星侧后方上空（以面向太阳为前方），得到两幅“侧身”影像。
▲北半球影像由天问一号中分辨率相机于北京时间2021年3月18日拍摄，此时环绕器轨道高度约1.15万公里。
2021年4月24日
国家航天局公布中国第一辆火星车命名为：祝融号。英文名称采用直接音译方式确定为：Zhu Rong。
2021年5月15日7时18分
天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。
当日凌晨1时许，天问一号探测器在停泊轨道实施降轨，机动至火星进入轨道。4时许，着陆巡视器与环绕器分离，历经约3小时飞行后，进入火星大气，经过约9分钟的减速、悬停避障和缓冲，成功软着陆于预选着陆区。两器分离约30分钟后，环绕器进行升轨，返回停泊轨道，为着陆巡视器提供中继通信。
2021年5月17日8时
天问一号环绕器已实施第四次近火制动，顺利进入周期为8.2小时中继通信轨道。在这一阶段，环绕器的主要工作是做地球和火星之间的“信使”， 进行“地火传书”。
2021年5月19日
国家航天局发布天问一号任务探测器着陆过程两器分离和着陆后火星车拍摄的影像。图像中，着陆平台和“祝融号”火星车的驶离坡道、太阳翼、天线等机构展开正常到位。
▲此图由火星车的前避障相机正对火星车前进方向拍摄。图中可见坡道机构展开正常；图像上部的两个伸杆为已经展开到位的次表层雷达；前进方向地形清晰。为获知火星车前进方向更大范围的地形信息，避障相机采用大广角镜头，在广角镜头畸变的影响下，远处地平线形成一条弧线。
▲此图由导航相机拍摄，镜头指向火星车尾部。图中可见火星车太阳翼、天线展开正常到位；火星表面纹理清晰，地貌信息丰富。
▲由环绕器的监视相机拍摄的着陆巡视器分离过程图像。
2021年5月22日10时40分
“祝融号”火星车安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。
▲图为“祝融号”火星车驶离着陆平台，实拍北京航天飞行控制中心大屏。
天问一号任务的科学目标是研究火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等。
▲火星车携带的前避障相机a/b、后避障相机a/b，拍摄了驶离着陆平台过程影像。
2021年6月7日
国家航天局发布天问一号任务着陆区域高分影像图。图像中天问一号着陆平台、“祝融号”火星车及周边区域情况清晰可见。
▲左图：着陆前；右图：着陆后
影像图由天问一号环绕器高分辨率相机于2021年6月2日18时拍摄。着陆后图像右上角有两处明显亮斑，靠上的亮斑由两个亮点组成，较大亮点为天问一号着陆平台，较小亮点为“祝融号”火星车。以着陆平台亮点为中心，周围区域颜色较暗，据分析，可能是降落过程中受到发动机羽流影响造成。着陆平台南北方向，存在对称的喷射状亮条纹，可能是着陆后着陆平台钝化时吹除了较细的尘埃形成。图像中部亮斑为降落火星过程中抛离的背罩及降落伞组合体，其中背罩为圆形亮点，降落伞为长条状亮点。图像左下方向，存在另外一处明显的亮斑，为降落过程中抛离的防热大底。
2021年6月11日
国家航天局公布由“祝融号”火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”和“着巡合影”等影像图。首批科学影像图的发布，标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。
▲“着巡合影”图，是火星车行驶至着陆平台南向约10米处，释放安装在车底部的分离相机，之后火星车退至着陆平台附近。分离相机拍摄了火星车移动过程和火星车与着陆平台的合影。图像通过无线信号传送到火星车，再由火星车通过环绕器中继传回地面。
▲着陆点全景图，是火星车尚未驶离着陆平台时，由火星车桅杆上的导航地形相机，进行360°环拍，经过校正和镶嵌拼接而成。图像显示，着陆点附近地势平坦，远处可见火星地平线，石块丰度和尺寸与预期一致，表明着陆点自主选择和悬停避障实施效果良好。
▲“中国印迹”图，是火星车行驶到着陆平台东偏南60°方向约6米处，拍摄的着陆平台影像图。图像显示，着陆平台熠熠生辉，国旗鲜红方正，表面地貌细节丰富。
▲火星地形地貌图，是火星车驶达火星表面后，由导航地形相机拍摄的第一幅地形地貌影像图。图像显示，近处表面较平坦，分布有大小不同的石块，边缘平滑、颜色较浅、呈半掩埋状，较远处有一环形坑，环形坑边缘分布有颜色较深、棱角分明的石块，更远处是几处沙丘。
2021年6月27日
国家航天局发布天问一号火星探测任务着陆和巡视探测系列实拍影像，包括着陆巡视器开伞和下降过程、祝融号火星车驶离着陆平台声音及火星表面移动过程视频，火星全局环境感知图像、火星车车辙图像等。
▲此视频为着陆过程视频，2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆火星，携带的开伞过程监视相机、落火状态监视相机、避障相机，分别记录了降落伞弹散开伞和抛伞，动力减速和避障等过程。
▲此视频为火星车驶离过程声音，2021年5月22日，火星车成功驶离着陆平台，到达火星表面开始巡视探测，火星车前后避障相机，记录了驶离过程，录音装置获取了驶离过程声音数据。音频中包括火星车驱动机构加电开始移动、坡道行驶、驶上火星表面等过程现场声音。火星车驶离过程声音主要来源于驱动机构、车轮与坡道摩擦、车轮与地面摩擦。
▲2021年6月1日，火星车WIFI分离相机拍摄着陆平台与火星车合影，相机记录了火星车后退移动和原地转弯过程。根据WIFI相机视尝焦距等参数，工作人员规划了相机分离的位置和行驶路径，火星车行驶到分离点后，释放WIFI相机，后退至合影点，相机拍摄着陆平台与火星车正面合影，随后火星车进行转弯，侧身面对相机，拍摄着陆平台与火星车侧身合影。
火星全局环境感知图
（建议横屏观看）
▲2021年6月16日，火星车开展了全局环境感知，为后续阶段科学探测进行路径规划，并通过后避障相机，拍摄了火星车行驶的清晰车辙。
2021年7月8日
“祝融号”火星车已在火星表面工作54个火星日，行驶里程超过300米。火星车驶上火星表面以来，向南行驶开展巡视探测，导航地形相机每日对沿途地貌进行成像，行进中次表层雷达、气象测量仪、表面磁场探测仪开机探测，途中遇到岩石、沙丘等特殊地貌时，利用表面成分探测仪、多光谱相机等开展定点探测。
▲此图为火星岩石，由多光谱相机获取的多个谱段数据合成，图中可见火星岩石的纹理特征和火星车车辙。
▲此图为火星岩石和尘土，由多光谱相机获取的多个谱段数据合成，图中呈现了岩石表面火星尘土的覆盖情况。
▲2021年6月26日（第42火星日），火星车到达一处沙丘地带，利用导航地形相机拍摄了红色沙丘高分辨率影像，拍摄点距离沙丘约6米，周围分布有不同大小的石块，其中正对着火星车的石块宽约0.34米。
▲2021年7月4日（第50火星日），火星车行驶至沙丘南侧，对周围地形地貌感知成像，此图可见沙丘全貌，长约40米，宽约8米，高约0.6米。图5左侧为一簇形状各异的石块，右上角可见背罩和降落伞，成像时火星车距离着陆点直线距离约210米，距离背罩和降落伞约130米。
▲图中左侧为一簇形状各异的石块，右上角可见背罩和降落伞，成像时火星车距离着陆点直线距离约210米，距离背罩和降落伞约130米。
2021年7月11日20时
天问一号环绕器在轨工作353天，工况正常。地火距离3.707亿千米，光行时20分36秒。“祝融号”火星车累计行驶410.025米，工况正常。
2021年7月12日
“祝融号”火星车在南向巡视探测途中，路过降落伞与背罩组合体附近，利用导航地形相机对组合体进行成像（降落伞与背罩图像），图中可见降落伞全貌和经气动烧蚀后的完整背罩结构，背罩上的姿控发动机导流孔清晰可辨，成像时火星车距离背罩约30米，距离着陆点约350米。在接近和驶离过程中，火星车前、后避障相机也拍摄到了降落伞与背罩。
▲降落伞与背罩图像
▲前避障相机图像
▲后避障相机图像
▲图为2021年5月15日着陆过程中降落伞打开后的图像。
▲图为2021年6月2日环绕器拍摄的着陆区图像，图中可分辨出着陆平台、火星车、降落伞及背罩、防热大底的相对位置。
2021年7月17日23时
天问一号探测器传回的信息，当日“祝融号”火星车行驶里程突破一华里（509米），即将到达第二处沙丘，计划对沙丘及周边环境开展详细探测。＂祝融号＂火星车已在火星表面工作63个火星日，“天问一号”环绕器在轨工作359天，距离地球约3.75亿千米，单向通信时延接近21分钟。两器状态良好，各分系统工况正常。
天问一号的探火之旅
漫长而孤独
它每一次向地球传来的回音
都令人喜悦和振奋
一年，365天，8760个小时
我们和它相互守望的故事还在继续
……
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