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① 降軌：在下降前5小時，天問一號建立降軌姿態，軌道器發動機點火降低，進入近火點50公里的大橢圓軌道。

② 分離：在距離地面100多公里處，實現軌道器和著陸器分離。不妨把此時的時間作為進入大氣的起點，自此開啟約9分鐘的著陸。

兩器到達安全距離后，軌道器立即點火，抬升軌道進入中繼軌道（環繞軌道）。軌道器升軌同時，也實時拍攝監測著陸器的下降過程。

③減速：兩器分離后，有三個減速過程。分別是氣動減速、傘降減速、動力減速。

一、氣動減速，靠大氣摩擦減速。此時展開配平翼，隨著防熱大底和大氣不斷摩擦，飛行器速度逐步降低，此階段為純氣動減速段，消耗將近90%的速度，超音速減速傘打開。

二、傘降減速，超音速減速傘打開，此時高度約11公里，減速傘使用的是盤-縫-帶設計傘。此時著陸器將先后拋掉防熱大底和背罩輕裝著陸。

三、動力減速，在著陸器同背罩分離同時，發動機點火，對地雷達隨機開機，著陸緩沖機構（四條著陸腿）展開。

④ 懸停：通過調整發動機推力，使著陸器在高度100米時,速度為0，達到懸停的目的，著陸器下方的對地相機同時拍攝下方圖像，自主分析并選擇相對平整適宜著陸的點。著陸器調整姿態，前往著陸點，并開始下降。

⑤ 著陸：通過著陸腿的緩沖機構抵消剩余的動能。著陸器緩緩降落在火星表面，此時垂直速度和水平速度都非常小，通過著陸腿的緩沖抵消剩余的動能，類似與人從高處跳下時的下蹲。

著陸過程中遭遇了哪些嚴峻挑戰？

天問一號任務一次性完成“環繞、著陸、巡視”三大步，著陸是其中最復雜、最難的部分。

著陸過程，是著陸巡視器從進入火星大氣層到降落到火星表面的過程，整個過程大約9分鐘。雖然時間短暫，卻是整個飛行任務中的一道頂級難題。

挑戰1：信號延時—超過10分鐘

軌道器和著陸器的分離決定任務成敗。

天問一號距離地球非常遙遠，信號單程時延10分鐘以上。地面無法進行實時測控干預，探測器會自主執行預先注入的指令，并自行判斷指令執行的效果。一旦發現問題，必須在極短時間內進行自我診斷，排除故障。

挑戰2：剎車難控—歷史成功率50%

人類迄今共實施47次火星探測任務（含2020年7月的3次發射任務），成功或部分成功的僅25次，成功率剛過50%。而對火星著陸任務，目前共實施22次，算上此次，僅成功10次，中國此次火星探測任務在世界航天史上亦是創舉。

挑戰3：險點難料—智能化要求高

著陸受火星大氣的影響，如果突然火星起沙塵暴那樣極端的氣象那有可能造成嚴重后果。此外熱防護、降落傘，減速也是重要風險點。

降落過程，目前中國尚未在外太空使用過降落傘，這是中國首次以降落傘的方式軟著陸到地外行星。這個著陸過程與地球通信的延時很長，因此對自主性、智能性、實時性的要求更高。

減速過程要求非常精確，減速控制如何足以決定任務的成敗，如果速度沒降下來，那著陸器就砸到火星表面，砸了一個坑不說，祝融號也會壞掉，前面的努力都會白費。

另外姿態控制也很重要，如果沒控制好，著陸時“四腳朝天”那就麻煩了。

相比地球和月球，在火星表面著陸更加復雜?；鹦潜砻嬉不\罩著大氣層，但大氣密度僅為地球的0.6%~0.7%。航天器在進入火星的過程中，一方面無法單純依靠大氣降低到安全速度，同時又必須考慮空氣摩擦產生的熱量沖擊。

從目前火星地貌影像看，火星地形復雜程度超過月球，與地球、月球的地形很不一樣。

開展巡視探測工作的過程中，祝融號也將面臨地形、能源、路況、沙塵、通信等各種挑戰。

著陸點為什么選烏托邦平原？

著陸點選擇需要綜合科學與工程2方面進行考慮，以盡可能的降低工程風險，并提高科學探測價值。

“天問一號”火星探測任務的首選著陸點位于火星烏托邦平原，是火星上最大的平原，其表面下可能有大量的水冰儲備。在科幻系列《星際旅行》中，烏托邦平原就是星際聯邦的主要造船基地。

如果有一天，太空機構將人類送上火星，水將是一種至關重要的資源，因為它既可以維持宇航員的生命，也可以分解成氫和氧作為火箭燃料。

飛往火星的宇宙飛船不太可能攜帶足夠的水、氧氣和氫氣，完成往返火星的整個旅程。

火星車上搭載了6種科學設備，包括可用來拍照導航的地形相機及雷達、測量火星氣象的氣象儀、火星表面磁場探測儀、火星表面成分探測儀等，為完成火星表面巡視探測和科學研究保駕護航。祝融號預計在火星表面工作90多天。

那么，著陸器著陸后，軌道器干啥去了？

軌道器降軌，變身“火星遙感衛星”。火星表面巡視探測任務結束后，軌道器將降軌到橢圓形的遙感任務軌道，又變身為“遙感衛星”。

它將繞火星飛行約1個火星年（約2個地球年），完成火星全球遙感探測任務，同時兼顧祝融號火星車的中繼通信。

預計著陸后的第8個火星日，中國首輛火星車將緩緩駛下著陸平臺，在烏托邦平原上軋下第一道印記。

（人民民日報客戶端、科普中國等）