中國火星探測任務

中國火星探測任務是中華人民共和國國家航太局的火星探測計劃，為中國行星探測工程（PEC）的一部分，其任務探測器系列是屬於稱為天問系列的行星探測計畫之一環，於2016年1月11日正式立項啟動，目前包括天問一號與天問三號兩項任務。

該計劃前身為2011年國家航太局與歐洲、俄羅斯合作發射的首顆火星環繞探測器螢火一號，然而在發射階段即遭遇失敗。2016年1月11日，中國火星探測計劃正式立項，使用中國的運載火箭自主發射，並改為盡可能完成「繞、落、巡、回」其中幾步的複雜任務。

2020年7月23日，該計劃的首個任務天問一號正式開始，包括了軌道器、著陸器與巡視器的天問一號以長征五號運載火箭從文昌航太發射場發射，準備一次性完成繞火、落火、巡火三階段任務。2021年2月10日，天問一號順利實施近火制動，成功進入環火軌道，成為中國第一顆人造火星衛星。北京時間5月15日7時18分，天問一號著陸器攜帶祝融號火星車成功著陸於火星烏托邦平原南部預選著陸區，中國成為繼美國之後第二個完全成功著陸火星的國家。

天問三號任務的目標為火星採樣返回，預計在2028年分兩次發射，2031年將樣本送回地球。

## 前期準備

### 螢火系列計劃

中國火星探測計劃原計劃分三個階段：

- 階段1：火星環繞探測，並開展軟著陸技術驗證。
- 階段2：火星軟著陸，開展火星就位探測。
- 階段3：火星採樣返回。

螢火一號是根據俄羅斯航太局與歐空局合作的福布斯－土壤任務的有效載荷餘量量身定製的小型探測器，也是全球最小的火星探測器。螢火一號在規定期限前完成研製後，原預計於2009年發射，2012年10月注入火星軌道，進行環繞火星的探測任務。但2009年6月成品抵達俄羅斯後，因俄方探測器研製延遲，宣布一齊推遲到下一個火星轉移窗口的2011年發射。2011年11月8日協調世界時20:16（北京時間9日凌晨04:16），螢火一號和「福布斯-土壤」探測器一起搭載天頂-2SB運載火箭，從哈薩克斯坦境內的拜科努爾航太中心成功發射。可是7小時後，俄方宣布搭載兩個探測器的佛蓋特上面級未能按計劃實施變軌，無法前往火星。2012年1月15日17時45分，螢火一號再入地球大氣層，在太平洋上空燒毀。中方首次火星探測計劃失敗。

"螢火一號"發射前，中國就決定「下一次探測火星將是完全自主的、開放國際參與的火星探測」，即使用中國國產的長征系列運載火箭實施發射，同時建設自己的深空測控網。2011年「螢火一號」發射失敗後，這一決定得到確認。中國嫦娥一號衛星系統總指揮兼總設計師、中國科學院院士葉培建建議中國的火星探測能同時創新地實現火星繞、落探測，而當時世界上還沒有國家在一次火星探測任務里同時完成這兩項任務。

2012年8月，清華大學宇航技術研究中心副主任尤政透露，螢火二號正在研製中，但「火星並不是中國深空探測的主要目標」。

部分螢火一號科研團隊成員後來參與天問一號任務研製工作。

### 天問計劃籌備

2016年4月22日，國家航太局局長許達哲表示，「我國的火星探測計劃今年1月11日已經正式立項，計劃於2020年左右發射一顆火星探測衛星，一步實現繞火探測和著陸巡視」，「將研究火星的土壤環境、大氣、以及水等話題。」

2016年8月23日，工程名稱和圖形標識全球徵集活動啟動。

2016年10月10日，中華人民共和國重大科技工程首次啟用形象大使，中國三大男高音（魏松、戴玉強、莫華倫）、袁莎、郎平、姚明、譚盾、郎朗、TFBOYS（王源、王俊凱、易烊千璽）、《三體》作者劉慈欣等12位名人獲選聘，以增進廣大群眾對中國實施火星探測工程重大意義的深刻理解，鼓勵青少年對科學知識的強烈追求。

2018年6月，在聯合國外空司的演講中，中國首次火星探測任務和中國火星採樣返回任務分別被暫時命名為「火星一號」和「火星二號」。

2020年4月24日，國家航太局在2020年中國航天日啟動儀式上宣布，將中國行星探測任務命名為「天問」，將中國首次獨立火星探測任務命名為「天問一號」。

2022年5月，中國火星採樣返回任務確認命名為「天問三號」。

## 計劃階段

- 階段1：「繞、落、巡」：火星軌道器環繞探測、火星軟著陸、火星車巡視器三合一任務。這一階段任務已經由天問一號探測器及祝融號火星車於2020年至2021年間完成。
- 階段2：「回」: 火星採樣返回任務。這一階段任務將由天問三號探測器於2028年至2031年間完成。

## 任務列表

任務名稱｜發射時間（北京時間）｜發射地點｜運載火箭｜探測器名稱｜入軌時間（北京時間）｜著火時間（北京時間）｜著火地點｜工作時長｜狀態｜備註

天問一號｜2020年7月23日12時41分15秒｜文昌航太發射場｜長征五號｜天問一號軌道器｜2021年2月10日｜拓展任務

天問一號著陸器｜2021年5月15日7時18分｜烏托邦平原25.1°N 109.9°E｜3小時｜任務結束

祝融號火星車｜368天358火星日｜任務結束｜於北京時間5月22日10時40分駛離著陸平台到達火星表面，2022年5月18日休眠後未甦醒。

## 任務詳情

### 天問一號

原計劃在螢火一號由俄羅斯天頂-2SB運載火箭發射成功後，於2013年擇機正式使用長征系列運載火箭自主發射火星探測器。由於螢火一號的發射失敗，一些工作未能驗證，進程受挫，使這個火星探測器的研製工作繼續拉長。它的規模比螢火一號更大，包含軌道器、著陸器和巡視器三個部分，將一次完成「繞」、「落」、「巡」三個步驟。2020年4月24日，它被命名為「天問一號」。2020年7月23日，天問一號搭乘長征五號運載火箭從中國文昌航太發射場發射。2021年，其攜帶的巡視器被正式命名為「祝融號」。

2021年2月10日，天問一號順利實施近火制動，成功進入環火軌道，成為中國第一顆人造火星衛星。

2021年5月15日7時18分，天問一號著陸器攜帶祝融號火星車成功著陸於火星烏托邦平原南部預選著陸區，中國成為第二個完全成功著陸火星的國家。國務院副總理韓正在北京航太飛行控制中心觀看天問一號探測器著陸情況，國務院副總理劉鶴在現場宣讀了中共中央總書記習近平的賀電。

北京時間5月22日10時40分，祝融號火星車安全駛離著陸平台，到達火星表面，開始巡視探測。

2021年6月11日，國家航太局公布了由祝融號火星車拍攝的首批科學影像圖，標誌著中國首次火星探測任務取得圓滿成功。

### 天問三號

中國火星採樣返回任務將基於2019年的嫦娥五號月球採樣返回任務（實際完成於2020年底）以及2020年7至8月的天問一號火星「繞、落、巡」探測器的成功與否推進研製。計劃由軌道器、巡視器、上升器、著陸器、返回艙五個部分組成。結構基於嫦娥五號月球採樣返回任務設計。計劃於2028年至2030年左右從海南文昌航太發射場發射，翌年抵達火星。軌道器/返回艙與巡視器/上升器/著陸器分離，軌道器/返回艙停留在火星近軌道，而巡視器/上升器/著陸器在火星表面進行推動力軟著陸。巡視器（火星車）在火星表面採集岩土樣本，存進上升器，上升器再從火星表面發射升空進入火星近軌道，經過變軌後與軌道器/返回艙交會對接，將樣本輸推進返回艙中，而後上升器脫離軌道器/返回艙。軌道器再次點火，攜帶返回艙進入火星-地球轉移軌道。年後接近地球時，軌道器掉頭逆向點火減速，並與返回艙分離，返回艙再入地球大氣層，張開降落傘，在中國境內（內蒙古）進行軟著陸，帶回火星岩土樣本。

## 未來計畫

在2021年全球航太探索大會上，中國運載火箭技術研究院院長王小軍表示中國計劃在2033年、2035年、2037年、2041年、2043年展開載人火星探測任務，當前第一步是機器人火星探測，包括採樣、基地選址和原位資源利用等。第二步是初級載人探測，目的是載人火星著陸和基地建設；最後一步是航班化探測，並建立地球-火星經濟圈。

## 基本資料

- 日語原文：中國火星探測任務、天問系列
- 國家：中華人民共和國
- 組織：國家航太局
- 目標：火星探測（繞火、登火與火星採樣返回）
- 狀態：進行中
- 持續時間：2016年1月11日至今
- firstflight：天問一號（2020年7月23日）
- launchsite：中國文昌航太發射場
- vehicletype：環繞器、著陸器、火星車、火星上升器、返回器
- 運載火箭：長征五號運載火箭