国家航天局：天问一号将于近期择机实施着陆

5月14日，国家航天局官网公布，中国首次火星探测任务天问一号探测器自2020年7月23日发射以来，各系统工作正常。2021年2月10日，天问一号探测器进入环火轨道，开展科学探测工作，获取了大量科学数据。根据目前飞行情况，天问一号探测器拟于北京时间5月15日凌晨至5月19日期间择机着陆于火星乌托邦平原。

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来源：科技圈解密

2021年2月10日19时52分，经过6个半月的飞行之后，我国首颗自主发射的火星探测器天问一号顺利完成“刹车”减速（近火制动），进入环火星轨道，成为我国首颗人造火星卫星。

天问一号飞向火星途中的自拍照 | 航天科技集团

几天后，同在一个火星窗口发射的NASA毅力号也在2021年2月18日抵达火星。两个探测器都携带了火星车。

（左）中国祝融号火星车1:1模型 | 人民画报 （右）NASA毅力号火星车和机智号无人机CG模型 | NASA

不同的是，毅力号火星车在抵达火星当天就直接着陆了，而天问一号则计划先绕火星飞上3个多月，即将于近日择机着陆，并分离火星车“祝融号”。

天问一号为什么会多等三个月呢？

组成分工有不同

天问一号由环绕器、着陆平台和火星车三件套组成，环绕器进入环火星轨道之后可以一直带着着陆平台和火星车飞行（两个合称为着陆巡视组合体，都塞在气动外罩里面），有充足的时间来选择合适的着陆时机。

天问一号三件套 | CNSA

而NASA的毅力号没有环绕器，用的是一个巡航级带着气动外罩（里面塞着火星车）飞往火星，也没有进入环火星轨道的设计。等飞到了火星附近，巡航机一扔，无枝可依的气动外罩只能立刻扎进火星大气层开始着陆，没法等待。

NASA毅力号组件 | NASA

倒也不是说毅力号不需要环绕器，主要是NASA正在工作的火星环绕器就有好几艘，既能完成各种火星在轨科学探测，也足够给火星车做通讯中继，所以这次不带也没关系。

NASA目前在轨工作的火星探测器 | NASA

而天问一号是我国第一个自主的火星任务，在火星没有“接应”，当然要自己多带点装备了。自给自足，自力更生！

天问一号实物照 | CNSA

考察地形要工夫

入轨之后的天问一号可真的没闲着。相信我，这都是为了祝融号的安全，磨刀不误砍柴工啊。

他先是花了半个月时间多次调整轨道，让自己“观察”火星时的距离更近一些，视角更好一些；然后是仔仔细细考察火星地形，拍摄高清照片，为火星车考察着陆区地形。

2021年2月10-24日，天问一号共完成了三次近火制动（降轨）和一次远火点平面机动（侧手翻），顺利进入周期2个火星日的火星停泊轨道 | CNSA

这时候你可能要问了，这不对吧，为什么别的火星环绕器已经拍摄了海量照片，天问一号还要花时间自己拍照探测地形、确认着陆区呢？这是因为，照片和照片，也不一样。

天问一号“扫描”火星示意图 | CCTV

在拍摄距离相同的情况下，探测器分辨率低的相机可以一次拍摄很大一片区域（或者说图幅更宽），而分辨率高的相机拍摄只能拍摄很小一片区域。分辨率和覆盖率，是探测器拍照永恒的矛盾。

以目前拍摄火星的主力探测器，NASA的火星勘测轨道飞行器（MRO）为例，MRO探测器有两个相机：在300公里高处，中分辨率相机CTX可以拍摄6米/像素的火星照片，每张照片能囊括火星表面30公里宽的区域；而高分辨率相机HiRISE可以拍摄高达约0.5米/像素的高清照片，每张照片只能拍出6公里宽的区域。

MRO探测器的两个相机 | NASA

结果就是，饶是MRO这样从2006年就开始工作，至今已经兢兢业业给火星拍了15年照片的劳模，也只有中分辨率的CTX影像几乎覆盖火星全球，而高分辨率的HiRISE影像才只覆盖了零星一些地方。一言以蔽之，对火星来说，现有的米级高分辨率影像覆盖量还是太少了，只能优先满足想要重点考察的地区。

毅力号着陆之前，NASA已经花费很长时间为备选着陆区积累高分辨率影像数据（详见：NASA毅力号成功着陆火星！它会在哪里寻找火星生命？https://www.kepuchina.cn/more/202102/t20210223_2969108.shtml），也就是说，毅力号在出发之前就已经手握一份着陆区高清地图了。

毅力号着陆区杰泽罗撞击坑一带的HiRISE影像覆盖（蓝色），每张图6公里宽，白圈为毅力号的着陆椭圆 |

而天问一号呢？天问一号计划在火星乌托邦平原里寻找着陆区，但这么大一片平原里随便拎出来一块地儿，HiRISE影像的覆盖范围是这样的。我们要是想去现有的火星高分辨率影像数据库没覆盖到的地方，或者虽然已经有影像覆盖，但照片还不够多，成像质量不够满意的地方，就还是得靠自己拍呀。

乌托邦平原中一片区域的HiRISE影像（蓝色）覆盖情况，注意每张HiRISE影像宽度6公里 | MRO