北航实验学校中学部学生“天问”祝融号！

北航实验学校中学部

学生“天问”祝融号

     天问，问天；祝融，探火。“祝融”的名字充满了中国神话色彩，在中国神话体系中，祝融作为华夏名族的创世神之一，为人类传下了火种，教会了古人学会用火。

     今天，我国伟大的航天工作者让这位“创世神”真正意义的登上了火星，将极致的浪漫与神化组合变成了现实，让中国航天变成真正意义上的“神”。

      2020年7月23日，随着文昌航天发射场的轰鸣声，我们送别了“天问一号”。直至长征五号运载火箭的节节脱离，“天问一号”开启了它漫长的旅程。

       如今已是2021年，若我们只能和好友视频聊天却无法见面便是寂寞的，那旅途中的“天问一号”则是孤独的。在宇宙面前，最快的光速仿佛也成了迫不及待。近火捕获成功后的“天问一号”想要和我们传达喜讯，我们最快也需11分钟才能收到他的消息。即便用最快的速度回复他后，相对于他而言，自从发送喜讯到收到回复早已过去20多分钟。延迟的时间随着地球与火星的远离而增加，在5月15日“祝融号”准备登陆的时候，他和我们打个招呼，我们再应和一下，时间便已过去了40分钟。

      打招呼不过是小事，能够成功着陆才是关键。小时候我玩过玩具直升飞机，虽然我可以看到飞机的动作、位置，但在身边成功降落就算是难事了。之前在月球着陆的“玉兔号”，虽然我们没法看见它，但电磁波一来一回不过1秒多，让它成功降落并操控它可以说是难上加难。这次，我们也同样无法看到在火星降落的祝融号，但电磁波来回则需要40多分钟。因此相比于着陆的短短9分钟，在人工操作的基础下定是不可能的，只能靠天问一号自主完成这艰难的着陆。

      “祝融号”并不是孤身一人，“天问一号”是由环绕器、着陆器和巡视器三部分组成。“天问一号”早在今年2月10号就已近火捕获成功，进入了火星轨道，开始围绕火星飞行。在环绕过程中，环绕器上的高分辨率相机便开始了它的工作，登高望远，勘察火星，为之后着陆器和巡视器的着陆提供参考信息。同时它也可以全方位研究火星的磁场、大气层、重力场、水、浅层土壤等方面。此外，环绕器还能起到信号中继作用，服务于降落在火星表面的着陆器和巡视器。

       有了环绕器的精确数据和联络枢纽，着陆器便会载着巡视器“祝融号”，缓缓降落到火星的乌托邦平原，开启真正的火星探索之旅。飞机着陆的平稳程度主要依靠机长的经验，而着陆器着陆是否稳定，则需要自主导航的精准控制。计算机将自主完成多个复杂的动作，例如剧烈冲击下姿态控制、超声速下打开降落伞、抛隔热大底、降落伞和支撑结构脱离、反推火箭工作、悬停避障、减速软着陆。有了着陆器与环绕器的配合，“祝融号”才能发挥它着陆火星的使命，也是之后火星探测的基础。

      2021年5月15日1时许，“天问一号”在停泊轨道减速并实施降轨；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；紧接着经过9分钟的减速降落，最终成功软着陆于预选着陆区。约20分钟后，北京航天飞行控制中心收到了喜讯，让中国航天人焦急、紧张的不眠之夜，迎来了为之兴奋的黎明。为了将不可能的着陆变为现实，为了中国人的航天梦，他们付出了太多。

       自从“天问”一号进入近火轨道开始，中国人便第一次凭借自己的设备见到了真正的火星，捕获到了真实的数据，也证明了中国在航天上的实力。如果说火星探测任务不过是中国在航天上的探索，那么一次完成登火必定是名垂史册的壮举。第一次总是令人难忘，阿姆斯特朗的第一次登月、月兔第一次登陆月背、水手四号的第一次探火、海盗1号的第一次登火，下一个被全人类记住的则是“天问一号”的一次性登月。

      感谢一代代中国航天人的付出，他们不断探索未知的领域，把“不可能”变为可能，让我们的航天事业在短短50年间取得了如此成就，创造了一个个彪炳史册的人间奇迹！

       火星是太阳系中离太阳第四远的行星。外国人叫它Mars，这是希腊传说中的战神的名字。中国人叫它火星，听起来是不是有点火热？不过说它火热却是很早以前的事了，现在它早已冷却下来。

      可是在科学界，火星的“热度”确是八大行星中最高的。自古至今，对火星上是否有生命的争论就没停过，对火星的探测就成为各国竞争的一大热点。

       2021年5月15日，去年就已经发射离开地球的中国探测器“天问一号”成功着陆火星。“天问一号”是我国首个火星探测计划，它包括“绕（绕火星运行）、着（着陆火星）、巡（在火星表面开展巡视探测）”三部曲。这个计划难度很大，因为它要一次完成三项任务。

      作为中国的首个火星计划，为什么要在上一年发射呢？这是因为2020年10月14日发生了“火星冲日”的天文现象，在这一时刻，日、地、火三星处于一条直线上，也就是说在这个时刻地火距离最短，仅为0.41个天文单位（我们把日地平均距离称为天文单位），这当然是“天问一号”离开地球前往火星的最佳时机啦。

      说这次火星计划很难，那又难在哪里呢？首先，想把探测器发射到火星去，就是一个挑战。因为地火距离与地月距离相比可不是一个数量级的，去月球三天就能到达，到火星可是要飞好几个月呢！这么长的时间、这么远的距离，任何地方哪怕出了一点点的差错，就可能连火星的边儿都擦不到！

      火星计划的第一项任务是“绕”，可是探测器要泊入火星轨道，就必须把速度控制在一个区间内，并控制好与火星的距离。如果速度过大或距离过远，那就会掠过火星；如果速度过慢或距离过近，那就会直接掉到火星上。控制好速度和距离的难点之一，是地火之间的通信延迟足足有十分钟，因此所有的指令都必须提前下达才能确保精准控制。

      “着”是三项任务中最难的一项，人们称为“恐怖七分钟”。由于火星的引力比月球更大，并且环绕有大气层，因此相比于降落月球，着陆难度更大。更要命的是，火星大气层的密度说大不大，说小不小。说它小吧，可又能摩擦生热“烧坏”着陆器，说它大吧，又不足以产生足够的摩擦力降低着陆器速度使其安全着陆。

      在火星着陆时，因为通信延迟的影响，着陆器在下降过程中的各个动作，基本上都需要着陆器自行完成，因为地球上的指挥指令根本无法在这么短的时间内到达。

      相比于前两项任务，最后一项任务“巡”对于中国就没有那么大的挑战了。这可不是因为任务本身简单，而是因为我们中国已经成功开发出月球车并且实际运行成功了！

      纵观中国航天事业的发展，我们可以发现它的发展速度非常快！1970年，中国成为世界上第五个能发射人造地球卫星的国家，2003年就成为第三个能把人送上太空的国家，这次中国就已经成为继美国之后第二个能把火星车送上火星的国家了！中国“天问一号”的一次飞行就实现了火星着陆，这个“一步跨越”远远超过了美国的“先绕后着再巡”的“多步走”！中国的创新能力和发展速度，让我们既大开眼界又倍感自豪！

“宇宙到底是什么样子的？其他的星球是怎么样的？”因为好奇，我们始终在仰望。星辰大海里隐藏着无尽的奥秘，只等待我们去探索。

——题记

     5月中下旬，是举国上下欢迎“祝融你好！”的日子，也是中国对火星的了解更加深入的里程碑。在这个夏天，“祝融号”就像点燃了一把熊熊燃烧的火炬，点燃了中国航天人探火的热情。

    “祝融号”是天问一号任务火星车，也是我国首辆火星车。她的高度有1米85，重量达到240公斤左右，寿命为三个星期火星月。2020年7月23日，“天问一号”火星探测器成功发射入轨，在2021年2月10日成功被火星捕获，并顺利进入火星轨道。自此以后，“天问一号”就在为“祝融号”的着陆做探测准备。“祝融号”的目标是对火星的气象环境、地质结构、物质类型进行探测，为我们带回更多的火星一手资料。

    如此重要的一辆火星车，命名为“祝融”有什么深意呢？祝融是我国古代第一位火神，他带来了火种，是第一位带给祖先们光明与希望的人，大家希望“祝融号”将像这位火神一样，带回宝贵的“火种”，帮助我们的航天人打开火星庞大而未知的资料库。如果说，“天问”是我们向浩瀚宇宙提出的疑惑，那么“祝融”就是带给我们答复的美好祝福。

    回首我国航天自1970年第一颗人造卫星“东方红一号”发射，到现在51年的峥嵘岁月，令人难忘的是航天人自强不息、积极进取、风雨兼程、砥砺前行的中国航天精神。载人航天、探月工程、导航系统的从无到有，再到从有到优，展现着中国速度、腾飞的科技；“北斗”“嫦娥”“玉兔”“天问”——浪漫的名字背后隐藏着多少中国人探索未知的豪情，隐藏了多少航天工作者的精神和魄力！

    作为北航实验学校的学子，每天行走在充满浓郁科技氛围的北航大学校园内，我对中国的航天事业特别关注，既激动又骄傲地等待5月15日的到来。本次任务成功后，我国将成为世界上第一个首次通过一次任务实现火星环绕和着陆巡视探测的国家，也将成为世界上第二个实现火星车安全着陆和巡视探测的国家。每一次大型探索太空的项目，前期都有无数人的默默付出，我们看到中国在世界领先的靓丽风采，这是无数可敬可爱的科技工作者在无法想象的难题前埋首耕耘奋斗的成果。他们熬白了青丝，额角悄悄爬上了皱纹，奉献了自己的青春年华。正是他们一代接一代的风雨兼程，才滋养了我们现如今已枝繁叶茂的科技巨树，换来了一个国泰民安的可爱中国。想到这些，我也不禁问自己：几十年后的我们将接住历史的接力棒，我们将以什么样的姿态承担这一重任呢？答案是不言而喻的：我也要成为一名有用的栋梁！ 

    祝融航，火种燃，扶摇直上破九天；航天情，中国梦，不懈奋斗留华章。圆梦5月15，让我再次为你大声欢呼：祝融，你真棒！

 “祝融号”火星车像一名斗志昂扬的“追星少年”，从他冲破苍穹的那一刻，身上便承载了中国人探秘火星的梦想。火星车装有4个太阳能电池板，搭载了13台（套）科学载荷，包括不同分辨率的火星遥感相机、能探测火星浅层结构的浅层雷达等。2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭在中国文昌航天发射场将火星车送入太空。

    经过近300天在浩瀚无边星空中的旅行，今天他终于到达了梦寐以求的火星，但是从降落、保温和通讯方面，却让“祝融号”频频接受考验。

    地球上航天器着陆时，因为地球上大气层较为稠密，可以用降落伞将速度降低到安全的水平，在火星上却不是这样。火星大气密度仅有地球的1%，着陆火星的计划只能分为四个阶段进行。第一个阶段是气动减速阶段。着陆器用隔热罩直接以4.8 km/s的速度“撞击”火星大气层，在290秒的时间内将速度降低到460 m/s。第二个阶段是伞系减速阶段，探测器将在超音速的情况下打开降落伞减速，用约90秒的时间减速到95 m/s。第三阶段是动力减速阶段，着陆器开启反推火箭发动机，在80秒内将速度降到3.6 m/s以下。在着陆器距离火星表面仅有100米高时，会进入着陆缓冲阶段。着陆器这时会开始悬停，自主观察火星表面，快速计算出最佳着陆对答案，最终水平移动到该点上方，伸出“四条腿”，并在稳定着陆后展开舷梯释放火星车。

    从4.8 km/s减速到0的过程不过几分钟，在这期间着陆器需要控制升力、超音速开伞、抛隔热罩、抛背罩、悬停、避障、着陆缓冲等一系列操作。而远在3亿公里外的我们，就连电磁波信号到达那里都需要17多分钟，根本不可能对它进行控制，一切都需要交给探测器自行决断，还好凭借之前精密的设计，“祝融号”成功软着陆于火星表面的乌托邦平原，我心中悬挂着的石头终于落下来。

    火星比地球离太阳更远，受到的热量远低于地球，而火星车需要在平均零下六十摄氏度左右甚至低达零下一百二十摄氏度的环境下实现90天的实验探测周期，所以“祝融号”采用了火星光谱匹配、防尘的太阳电池，针对火星大气进行了隔热设计，还有直接利用太阳能的供热集热器，从而实现了保温的功能，保障火星车顺利执行任务所需要的热能。

       为了将科学数据传回地球，“天问一号”轨道器扮演了“祝融号”的信号中继。但地球想要和“天问一号”轨道器联系，则需要深空网。深空网由巨大的天线组成，我国目前在全球各地有3个深空站，分别是喀什深空站、佳木斯深空站和阿根廷深空站。深空站必须分布在全球各地，这样才能保证“天问一号”轨道器在和地球通信时我们总能收到信号。

      我们的火星车“历经千险”，终于在火星上站稳了脚，即将开展探测火星的形貌、土壤、环境、大气，研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构等一系列任务。

      这一刻，火星上留下了属于中国的足迹，实现了梦想，中国成为继美国、英国之后第三个成功发射火星车的国家，创造了奇迹。为了今天的这一瞬间，科研人员早已夜以继日地埋头苦干，攻克了一个又一个难关，跨越了一座又一座挫折之山，用复杂的理论、尖端的技术和持久的恒心，成就了今天的火星车，让两个星球像孪生兄弟一样实现手牵手，我们的地球不再孤身一人，茕茕孑立，而是在星海中有了陪伴，在火星身上探寻更多令人类神往追寻的奥秘。

      此时此刻，我有一连串的问号。火星上到底是什么样子？真的像电影中所描述的荒无人烟、黄沙漫天吗？一定还有我们想不到的样子吧。我们把这个期望寄予火星车，让他帮忙传回火星的照片和视频，让我们一睹火星面纱下那不为人知的面目。我怀着无比好奇的心等待着“祝融号”的消息。

      既然已经能在火星上着陆，一定离载人着陆也不远了吧？“祝融号”所降落的位置——乌托邦平原可不是一个普通的地方，那里不仅仅在地形方面适合降落，近期的科学探测又发现，在火星乌托邦平原距离地面1~10米的浅表底层下方有大量地下水冰存在，储水量相当于地球面积最大的淡水湖——苏必利尔湖。科学家在十几年前才确定火星上有水存在，乌托邦平原的科学价值显而易见。要知道，有水的地方就有可能有生命的存在，火星车探测出来的新发现也许会震惊全世界。不远的将来，我们没准可以去火星旅行，就像探访地球的老朋友一样微笑着问候他，领略他的风采。当然也不会忘记，为我们探路的先行者是“追星少年”天问一号火星探测器，中国人敢为人先、不畏艰苦、勇于探索的精神就在火星车中完美体现。我们的后辈也许能移民到火星，在火星上上课，冉冉升起五星红旗。对此，我满怀憧憬与希望。

      火星车的成功着陆，不仅意味着地球不再孤单，随着研究的深入，也许人们可以在火星上创造新的家园。全球变暖、海平面上升、温室气体的排放、非可再生资源的不断消耗、以及日益增加的人口压力等等，都让我们的地球负担有增无减，人类将何去何从？人类为谋求更好的生活，为延续悠久的文明，要努力将幻想变为现实，用不懈的努力与奋斗付诸实现。

      火星车的成就，乃是我们前辈的心血、汗水与智慧的结晶，他们为我们前进的道路打下了坚实的基础。一代人有一代人的使命，未来属于我们，我们要勇敢担负起祖国和人民对我们的期待和嘱托，接过前辈手中传递已久的薪火，让它在我们的手中散发出更炙热的光芒。

      前途漫长，我们正年少，永远在路上，永远斗志昂扬。像“追星少年”一样不微畏前途的艰险和漫长，勇于探索未知，未来的新奇迹必将由我们亲手创造。