此前，各国的火星探测任务一般都采用循序渐进的方法，先环绕探测，再释放着陆器到火星表面探测。作为我国首次火星探测任务，“天问一号”一次探测就计划完成三大任务，环绕火星飞行、在火星表面着陆以及在火星上进行巡视。一次发射完成多项任务，可以赶超世界其他国家在火星探测上的进度，但技术更复杂、风险也更大，此前也经过了反复论证和考量。

一次探测要完成三个任务，火星探测器主要也由三部分组成。其中上半部分的钝头体为保护罩，着陆器和火星车包裹在保护罩内，带有喷嘴的下半部分为环绕器。如果能够成功进入火星卫星轨道，环绕器和着陆器将分离，环绕器留在轨道上进行为期一年的探测任务，着陆器则将在之后挑选合适时机降落至火星表面。

刘彤杰：“着陆平台也叫着陆器，它和火星车加起来是1300公斤，着陆平台载着火星车要完成进入大气、减速、下降、落在火星表面上，这是它最大的使命。”

在整个任务中，“天问一号”着陆器登陆火星表面是最让人期待的环节之一，也是难度最高的任务之一。从地球出发一路奔向火星的途中，探测器将一直处于高速飞行状态，要想成功着陆，着陆器要穿越火星稀薄的大气层，将与火星的相对速度从每秒4.8公里降至零。尽管这个过程只有七八分钟，因为电磁屏蔽的原因，整个过程全部要靠探测器自主控制完成，因此也被称为“恐怖7分钟”。1961年以来，各国共有17次进入火星大气的探测任务，只有8次成功着陆并顺利开展探测工作。

中国航天科技集团五院火星探测任务探测器系统副总师贾阳说：“第一个我们关注的点就是近火点的捕获，这个点是一个机会唯一的点，这个地方出现问题的话，探测器就飞到更远的深空了，想再回到火星就很难了；第二就是进入火星大气包括着陆过程，需要探测器根据速度、加速度等等这些情况，包括测量和火星表面之间的距离，做出一系列自主判断，才能保证探测器安全着陆。”

着陆器若能顺利落地，就会变身为火星车开始工作的初始平台，打开延伸坡道，让火星车从平台上走到火星地面，开展为期三个火星月、大约92个地球日的探测工作。

中国自主研制的火星车是此次“天问一号”任务的一大亮点。此前公布的火星车外形和之前登月的玉兔号月球车有些相似，但是因为火星离太阳更远，太阳能板从两个增加到了四个，保证火星车有充足的能量。而整个火星车最引人瞩目的就是它树立在前面的桅杆。

国家航天局探月与航天工程中心副主任刘彤杰说：“火星车随着着陆平台踏上火星的第一步就是要展开桅杆，睁开眼睛，来看火星神奇的面貌。两个火星车的全景相机能看前面的地形地貌，又能帮助火星车避开障碍，实施前行实时探测，通过多光谱相机，有好几个谱段来识别前面的矿物质是什么成分。”

此外，火星车上还配有探测雷达、磁场探测仪和气象测量仪，届时可以对火星进行全方位的探测，通过尾部信息传输设备与地球沟通，传回探测到的宝贵资料。

中国航天科技集团五院火星探测任务探测器系统副总师贾阳说：“火星车带了六种设备，这六类设备有的是用来观察火星的地形地貌，有的是观察火星表面的岩石、矿物成分，还有的是用来测火星土壤分层情况，还有测量气温、气压、风向和风速、声音，我们也很期待能够在地球上听到来自于火星的声音。”

不过，相比月球车在月球上的行走，火星车面临的将会是更加严酷的自然环境。因为大气稀薄，距离太阳更远，火星上的平均温度只有零下63摄氏度，最低可达到零下140摄氏度。火星上还经常发生沙尘暴等极端天气。如何应对这些情况，不仅关系到火星车是否能正常运转，也关乎火星车究竟能在火星上工作多久。

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