火星定制！长五预装42条轨道，飞出中国火箭最快速度

7月23日，长征五号遥四运载火箭与地球完成最后的告别，在一片红色的火光和白色的水气中拔地而起，迈出了中国人探索地外行星的第一步。

航天科技集团一院研制的长征五号运载火箭起飞推力1000吨，作为我国目前推力最大的火箭，既能将大型卫星送上3.6万公里的地球同步轨道，能送嫦娥五号探测器前往38万公里外的月球取回月壤，还能送航天器飞向更遥远的火星。

中国文昌航天发射场

中国的火星探测器踏上征途，它将在未来半年多的时间里朝着火星奔去，让中国航天的步伐迈向更遥远的深空。

此次任务将通过一次发射，实现火星“绕着巡”任务，对火星开展全球性、综合性的环绕探测，并在火星表面开展区域巡视探测，向世界带来中国人在火星上收获的科学成果。

10分钟窄窗口，预装42条发射轨道

在世界各国首次探测火星的航天器中，“天问一号”火星探测器以5吨的体重位列第一，比“嫦娥四号”月球探测器重了一吨多，是目前我国发射的重量最重的深空探测航天器。

“依靠长征五号强大的运载能力，我国行星探测之旅将站上一个新的起点，通过一次发射实现对火星的‘绕着巡’三项目标，是起点很高、含金量十足的第一次，将使我国深空探测的脚步从月球迈向行星，正式开启行星探测时代。”一院**书记、长征五号火箭第一总指挥李明华说。

火星探测器与长五火箭二级分离时，将进入近地点高度200公里的地火转移轨道，速度（11.5公里/秒~11.7公里/秒）略超过第二宇宙速度（11.2公里/秒），逃脱地球引力束缚。而以往长五发射的载荷基本在地球轨道范围内，分离时达到第一宇宙速度7.9公里/秒即可。

“此次发射火星探测器，是长征五号火箭第一次飞出第二宇宙速度，创下了我国运载火箭的最快速度。”长征五号火箭总设计师李东介绍。

长征五号运载火箭

虽然发射窗口选择在火星与地球距离较近的时候，但它们的相对位置仍在时刻变化。从发射场到地火转移轨道的近地点，这两点之间的轨道也是一直变化的，这就不同于以往深空探测中只有固定的一条轨道。

长征五号运载火箭副总设计师娄路亮介绍，火星处于不断运行移动的状态中，如果把发射比作打靶，那么这次“打靶”打的是移动目标，因此没有一个固定位置让你瞄准，要随着目标的移动来瞄准。

为了精确入轨，火箭研制团队给火星探测器“私人订制”了精细化的“窄窗口、多轨道”设计，将火箭每天30分钟的发射窗口细分成3个10分钟的窗口，每个窗口预装1条发射轨道，7月23日到8月5日，14天的窗口期内一共设计了42条发射轨道，将轨道偏差控制在非常小的范围内。娄路亮表示，这在中国航天的发射历史上是绝无仅有的，创造了单次发射轨道设计数量的新纪录，并首次实现了发射轨道的自动切换。

火箭总体副主任设计师刘秉进一步解释，火箭具备很强的自主能力，依据发射时间，对预装好的轨道程序进行自动切换。“发射时间是几点几分，对应哪个窗口、该选择哪条发射轨道，智能化的火箭都能自主完成，不需要人工操作。”

除此以外，长五火箭仅进行了整流罩操作口、透波口的例行更改。

刘秉表示，长五火箭采用的是通用化设计，在前期研制、验证过程中，已经把后续任务可能遇到的情况考虑进去，基本不需要根据某一个任务去专门做出大的改变。

以整流罩为例，在研制初期和前期试验中，就把所有可能需要的功能都考虑到了。有的载荷需要整流罩上有透波窗口，如果等载荷提出需求再去更改、做试验，不仅影响进度，还会增加研制成本。这次的“乘客”火星探测器就需要有