第一视角，看模拟天问一号登陆火星 模拟动画来源：航天科技集团五院、八院
5月15日7时18分，天问一号探测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。火星上首次留下中国印迹，迈出了我国星际探测征程的重要一步。中国成为第二个触摸这颗红色星球的国家。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。火星探测风险高、难度大，探测任务面临行星际空间环境、火星稀薄大气、火面地形地貌等挑战，同时受远距离、长时延的影响，着陆阶段存在环境不确定、着陆程序复杂、地面无法干预等难点。天问一号任务突破了第二宇宙速度发射、行星际飞行及测控通信、地外行星软着陆等关键技术，实现了我国首次地外行星着陆，是中国航天事业发展中又一具有重大意义的里程碑。后续，“祝融号”火星车将依次开展对着陆点全局成像、自检驶离着陆平台并开展巡视探测。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平致贺电，代表党中央、国务院和中央军委，向首次火星探测任务指挥部并参加任务的全体同志致以热烈的祝贺和诚挚的问候。习近平在贺电中指出，天问一号探测器着陆火星，迈出了我国星际探测征程的重要一步，实现了从地月系到行星际的跨越，在火星上首次留下中国人的印迹，这是我国航天事业发展的又一具有里程碑意义的进展。你们勇于挑战、追求卓越，使我国在行星探测领域进入世界先进行列，祖国和人民将永远铭记你们的卓越功勋！习近平强调，希望你们再接再厉，精心组织实施好火星巡视科学探测，坚持科技自立自强，精心推进行星探测等航天重大工程，加快建设航天强国，为探索宇宙奥秘、促进人类和平与发展的崇高事业作出新的更大贡献！美国国家航天局NASA于官方推特转发其副局长托马斯·楚比兴推文：“中国首个火星探测器‘祝融’登陆火星，恭喜中国国家航天局‘天问一号’团队！我和世界科学界一同，期待中国本次火星任务为全人类了解这颗红色星球带来的重要贡献。”2020年7月，天问一号发射奔火。
2021年2月10日，天问一号进行高难度的刹车制动，成功被火星引力捕获，成为我国第一颗环绕火星的人造卫星。
2月24日，天问一号进入火星停泊轨道，开始运行约3个月。
万事俱备再着陆。天问一号任务作为中国第一个火星探索任务，既需要通过变轨实现对火星各区域的探测覆盖，也会对火星的着陆区进行综合考察，包括成像、勘察，还需采集火星大气等数据，为接下来的着陆火星做好准备。不仅考察需要时间，数据的分析处理也需要时间，在准备充分以后，天问一号就会释放着陆器，将“祝融号”火星车送上火星表面。“祝融号”着陆器从轨道着陆的过程如图所示，大概可以分为降轨、分离、减速、悬停、着陆5个阶段。在下降前5小时，天问一号建立降轨姿态，轨道器发动机点火降低，进入近火点50公里的大椭圆轨道。
在距离地面100多公里处，实现轨道器和着陆器分离。不妨把此时的时间作为进入大气的起点，自此开启约9分钟的着陆。两器到达安全距离后，轨道器立即点火，抬升轨道进入中继轨道（环绕轨道）。轨道器升轨同时，也实时拍摄监测着陆器的下降过程。两器分离后，有三个减速过程。分别是气动减速、伞降减速、动力减速。
1.气动减速，靠大气摩擦减速。此时展开配平翼，随着防热大底和大气不断摩擦，飞行器速度逐步降低，此阶段为纯气动减速段，消耗将近90%的速度，超音速减速伞打开。
2.伞降减速，超音速减速伞打开，此时高度约11公里，减速伞使用的是盘缝带伞。此时着陆器将先后抛掉防热大底和背罩轻装着陆。
3.动力减速，在着陆器同背罩分离同时，发动机点火，对地雷达随机开机，着陆缓冲机构（四条着陆腿）展开。
通过调整发动机推力，使着陆器在高度100米时，速度为0，达到悬停的目的，着陆器下方的对地相机同时拍摄下方图像，自主分析并选择相对平整适宜着陆的点。着陆器调整姿态，前往着陆点，并开始下降。通过着陆腿的缓冲机构抵消剩余的动能。着陆器缓缓降落在火星表面，此时垂直速度和水平速度都非常小，通过着陆腿的缓冲抵消剩余的动能，类似与人从高处跳下时的下蹲。动画模拟着陆全过程 模拟动画来源：航天科技集团五院天问一号任务一次性完成“环绕、着陆、巡视”三大步，着陆是其中最复杂、最难的部分。着陆过程，是着陆巡视器从进入火星大气层到降落到火星表面的过程，整个过程大约9分钟。虽然时间短暂，却是整个飞行任务中的一道顶级难题。挑战1：信号延时—超过10分钟
天问一号距离地球非常遥远，信号单程时延10分钟以上。地面无法进行实时测控干预，探测器会自主执行预先注入的指令，并自行判断指令执行的效果。一旦发现问题，必须在极短时间内进行自我诊断，排除故障。挑战2：刹车难控—历史成功率50%
人类迄今共实施47次火星探测任务（含2020年7月的3次发射任务），成功或部分成功的仅25次，成功率刚过50%。而对火星着陆任务，目前共实施22次，算上此次，仅成功10次，中国此次火星探测任务在世界航天史上亦是创举。挑战3：险点难料—智能化要求高
着陆受火星大气的影响，如果突然火星起沙尘暴那样极端的气象那有可能造成严重后果。此外热防护、降落伞、减速也是重要风险点。降落过程，目前中国尚未在外太空使用过降落伞，这是中国首次以降落伞的方式软着陆到地外行星。这个着陆过程与地球通信的延时很长，因此对自主性、智能性、实时性的要求更高。减速过程要求非常精确，减速控制如何足以决定任务的成败，如果速度没降下来，那着陆器就砸到火星表面，砸了一个坑不说，“祝融号”也会坏掉，前面的努力都会白费。另外姿态控制也很重要，如果没控制好，着陆时“四脚朝天”那就麻烦了。相比地球和月球，在火星表面着陆更加复杂。火星表面也笼罩着大气层，但大气密度仅为地球的0.6%~0.7%。航天器在进入火星的过程中，一方面无法单纯依靠大气降低到安全速度，同时又必须考虑空气摩擦产生的热量冲击。从目前火星地貌影像看，火星地形复杂程度超过月球，与地球、月球的地形很不一样。开展巡视探测工作的过程中，“祝融号”也将面临地形、能源、路况、沙尘、通信等各种挑战。着陆点选择需要综合科学与工程两方面进行考虑，以尽可能的降低工程风险，并提高科学探测价值。
“天问一号”火星探测任务的首选着陆点位于火星乌托邦平原，是火星上最大的平原，其表面下可能有大量的水冰储备。在科幻系列《星际迷航》中，乌托邦平原就是星际联邦的主要造船基地。如果有一天，太空机构将人类送上火星，水将是一种至关重要的资源，因为它既可以维持宇航员的生命，也可以分解成氢和氧作为火箭燃料。飞往火星的宇宙飞船不太可能携带足够的水、氧气和氢气，完成往返火星的整个旅程。轨道器降轨，变身“火星遥感卫星”。火星表面巡视探测任务结束后，轨道器将降轨到椭圆形的遥感任务轨道，又变身为“遥感卫星”。它将绕火星飞行约1个火星年（约2个地球年），完成火星全球遥感探测任务，同时兼顾“祝融号”火星车的中继通信。
航天六院78台发动机近5亿公里全程护航 天问一号成功落火
航天科技集团六院院长王万军讲道：“10个月的时间，六院人的心一直与天问一号一起在深空飞翔，始终牵挂它的安危，如今成功实现火星软着陆，充分验证了我院研制的78台发动机的性能，这为我们完成后续任务增添了信心。”
要想成功飞向火星，搭载火星探测器的运载火箭必须达到第二宇宙速度，方能助力探测器脱离地球引力，踏上神秘的探火之旅。
在长征五号遥四运载火箭上，配置了由航天科技集团六院研制生产的新一代绿色无污染的8台120吨级液氧煤油发动机、2台50吨级氢氧发动机、2台9吨级膨胀循环发动机及18台作为辅助动力的姿控发动机。这30台四型发动机，将我国运载火箭的近地轨道运载能力，从9吨提升至25吨，从而实现火箭的一飞冲天，为天问一号探测器向着火星的漫漫星途提供强劲可靠的动力保障。在经历近7个月的奔火旅程后，天问一号探测器成功开始绕火星飞行，从它发回的飞行视频中，火星大气、火星表面的环形地貌清晰可见。由六院研制生产的3000N轨控发动机就是肩负着近火制动任务的关键。要确保在15分钟左右的时间里，把探测器与火星的相对速度从每秒5.1公里降低到每秒4.5公里，这要求发动机不仅要快速点火启动，还要保证在额定点长时间连续稳定工作在探火之旅的整个过程中，六院为我国深空探测任务专门研制的3000N轨控发动机承担着三项任务，一是地球转移到火星过程中的姿态修正，二是在接近火星时的“刹车制动”，三是在火星附近的轨道调整。该型发动机从2010年立项到2016年定型，经历了多项考核，充分验证了各项关键技术，具有高比冲、多次起动、长寿命、环境适应性良好等优点。为使着陆巡视器降低运行速度达到着陆要求，作为着陆巡视器主发动机的7500N变推力发动机接续发挥关键作用，为着陆巡视器动力减速、悬停避障和缓速下降等软着陆任务提供轨控推力。
该型发动机是六院研制团队在借鉴探月任务中7500N变推力发动机工程经验基础上，根据火星探测任务全新设计制造的发动机。并且相较之前探月任务中同样推力的7500N发动机，为了满足火星探测器安装结构要求和减重需求，并提升发动机性能，研制团队首次在我国开展深空探测的航天器上将推进分系统发动机燃烧室从以往的低室压方案改进为中室压方案，从而保证了相同推力情况下，发动机体积更小、性能更高。
1970年4月24日
中国第一颗人造地球卫星
“东方红一号”发射成功
半个世纪后
我们已踏上奔赴火星的征途
我国的航天事业一路走来
从无到有，从无人到载人
背后的每一个脚印
都与默默付出的
中国航天人密不可分
多年来，他们
从戈壁大漠到深山峡谷
再到椰林海岛
勠力同心，攻坚克难
换来了“神舟”飞天
“嫦娥”登月
“天宫”遨游
……
他们的努力让我们有幸见证
一个伸出手便可拥抱星辰的时代
当天问一号成功登陆火星
我国首个火星探测任务工程总设计师张荣桥
难掩激动，忍不住落泪
向每一位航天人致敬！
来源：共青团中央