国家航天局：天问一号将于近期择机实施着陆

不过值得一提的是，太阳能供电的火星车未必没有核电池供电的火星车健康长寿。机遇号在火星上驰骋探测了14年，至今保持着最长寿的火星车纪录，相比之下，工作了8年多的好奇号已经伤痕累累，打破机遇号纪录应该是无望了。

高轨低轨多面手

那除了勘测地形，等候天机，咱们天问一号环绕器这三个月就白等着？那不会的。早在今年2月24日，天问一号进入火星停泊轨道之后，环绕器上的7台科学仪器就已经全部开机，开始科学探测了。

天问一号环绕器上的7台科学仪器位置（天线展开状态未显示）

天问一号整个任务期间会多次改变轨道。最近这三个月的地形考察期所在的“火星停泊轨道”是一个近火点280公里、远火点5.9万公里、周期2个火星日的极轨道。

分离着陆巡视组合体之后，环绕器会降低轨道，进入一个近火点265公里、远火点12500公里，周期8个小时的“通讯中继轨道”，为火星车传输讯息 [3]。

待到祝融号完整计划的90个火星日探测之后，天问一号还会再次降低轨道，进入一个近火点265公里、远火点12000公里的“科学探测轨道”，对火星表面进行至少一个火星年（约2个地球年）的近距离全球探测 [3]，同时也可以兼顾火星车的通讯中继 [4]。

也就是说，天问一号环绕器能在不同阶段探测到火星不同轨道高度上的科学信息，相当于一个探测器不仅同时担任了通讯卫星和科学卫星，还同时担任了火星高轨卫星和低轨卫星等多个职务。不同轨道高度处的探测数据相结合，可以帮助我们更全面地了解火星的空间环境信息，例如火星的磁场、电离层、太阳风与火星高层大气/电离层之间的相互作用等等。

火星没有地球、水星那样内部自发的偶极磁场，因此当太阳风吹向火星时，大部分行星际磁场会直接“挂”在火星上。不过火星的壳层还有一些剩磁，这让太阳风与火星磁场的相互作用变得更加复杂了一点。

黄线代表挂在火星上的太阳风所携带的行星际磁场（IMF）的磁力线，蓝线代表火星自己的闭合磁力线，日侧的白色亮点是火星剩余磁场和IMF之间发生的磁场重联，红线代表磁场重联后连接火星和太阳风的开放磁力线 | Anil Rao/Univ. of Colorado/MAVEN/NASA GSFC

通过对不同空间位置的火星磁场、离子与中性粒子、能量粒子等方面的探测，可以帮助我们了解火星磁场的演化、太阳风与火星高层大气/电离层之间的相互作用、火星大气的散逸变迁等诸多谜团。

NASA目前在轨工作的MAVEN探测器，也在做相关的科学探测，不过MAVEN的工作轨道在近火点约150公里，远火点在约4500-6000公里高度，与天问一号计划的高度不同。这在科学探测上是好事，因为两者的结果可以互为补充。

MAVEN的探测轨道示意图 | NASA/GSFC

还记得2018年发射的水星探测器贝皮科隆博号（BepiColombo）吗？这个任务一次发射了两颗水星探测器（MPO和MMO），再加上2011-15年间探测水星的信使号（MESSENGER），不同的轨道高度的三个探测器的探测结果，可以帮助我们更全面地认识水星的磁场环境。

NASA信使号探测器和欧空局贝皮科隆博号的两个子探测器MMO和MPO的探测轨道 | 马普所

这么看来，天问一号一个环绕器就能观测到多个轨道高度的科学数据，是不是非常有效率？

天问一号的多次变轨 | 改编自：参考文献 [5]

一点总结

总结一下呢：

考察着陆区地形需要花一些时间，

最稳妥宁静适合降落的气象条件需要等到5月中旬，

而且等待期间的天问一号还可以在停泊轨道完成独特的科学观测。

这三个月不仅不能省，而且还非常充实呢。

接下来就是万事俱备，期待祝融号着陆的好消息啦！

致谢

本文感谢Jing Xiao，Jiapeng Guo、Yudong Ye对本文提升所做的帮助~

封面绘者丨金星

出品丨科普中国

制作丨haibaraemily

监制丨中国科学院计算机网络信息中心

参考资料

[1] Wang, H., & Richardson, M. I. (2015). The origin, evolution, and trajectory of large dust storms on Mars during Mars years 24–30 (1999–2011). Icarus, 251, 112-127.

（编辑：源码网）

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