時速1.7萬公里！一團火球劃破火星天空，國產飛船奪兩項世界第一
火星是太陽系內除地球外三大類地行星之一，也是人類最有可能登陸的第一顆地外行星，在長達59年的火星探測歷程中人類實施了45次發射任務，但成功率僅為40%。探測方法由易到難依次為：飛掠探測、環繞探測、登陸探測、巡視探測，迄今為止全球200多個國家和地區只有美國一家成功在火星表面先後部署了4輛火星車。
發展航天事業歷來有「國防、經濟、科學」三大價值屬性，對於我國而言現如今已有近300顆在軌運營衛星，航天產業總規模位列世界第二，在21世紀探索月球的大潮中通過5次發射任務拔得了頭籌。嫦娥3/4號連續成功登陸月球正面與背面向世人展示了我國科技發展的強悍實力與全新風貌，火星也就自然進入了我們的視野。
近日，航天科技集團首次公開了我國火星一號探測器進行熱真空試驗畫面，明年7月23日它將搭乘長征五號運載火箭發射升空開始火星之旅。
火星一號將一舉拿下兩項世界第一，該飛船由兩大艙段組成，白色錐體結構是進入器，裡面包裹著的是火星巡視著陸器，錐體下金黃色艙段則是軌道器，屆時它將作為一顆環繞火星極軌軌道運行的衛星，這是世界第一次在首次自主探火任務中一次發射完成「繞、落、巡」三大任務。
重達5噸的飛船總重量則是另外一個世界第一，這將是人類迄今為止一次向火星軌道發射的最大噸位探測器。
為什麼要選擇跨越性如此之大的火星探測方案？主要有兩點考慮，首先是基於技術實力的自信，我們已經具備與大洋彼岸旗鼓相當的火星探測工程實力。
深空航天探索必然是測控先行，最遠4億公里級的火星距離哪怕只是分秒之差也足以導致任務徹底失敗，高效精準的航天器測控是確保任務成功實施的先決條件。
在嫦娥探月工程實施階段我們逐步建成基於喀什、佳木斯、阿根廷三大測控站覆蓋全球的深空測控網，加上國內已經擁有的VLBI天文觀測網，二者相互支撐的測控距離已經可以觸達太陽系邊緣，服務火星探測自然是不在話下。
現如今我國是全球唯一擁有聯合國產業分類目錄中所有工業門類的國家，這就為我們實施一系列高難度工程提供了一切可能。
火星環境不同於月球，前者有著更為複雜的晝夜溫差條件，玉兔一號、二號月球車使用的傳統隔熱材料無法應用於火星環境，航天科工集團306所僅用四個月時間就研製出了超低密度的納米氣凝膠隔熱材料，有力支持了火星一號飛船巡視器的研製工作。
嫦娥探月工程攻克的一系列分系統也將大量應用於火星一號飛船，在長達7個月的漫長地火轉移軌道段提供動力的主發動機與嫦娥五號上升器用發動機同為3000N推力。
火星一號著陸器使用的7500N變推力發動機更是嫦娥三號/四號任務十年磨一劍的金牌發動機，在兩次落月任務中該型發動機比沖有了明顯提高，為適應火星著陸任務該型發動機又進行了適應性改進，今年五月航天科技集團六院101所7500N變推力發動機大噴管狀態可靠性試車也取得了圓滿成功。
明年是火星大年，除了火星一號還有美國的「火星車2020」，以及俄歐聯合研製的ExoMars2020火星探測器，歐空局與俄羅斯是兩家有著豐富火星任務經驗的航天實體，但他們都不具備獨立登陸火星能力，所以兩家寄希望於合作登火。
探測器登陸火星需要經過氣動減速、降落傘減速、動力減速、緩衝著陸四個階段，任何一個環節出現失誤都將導致登陸任務徹底失敗，其中降落傘減速段是風險最高階段，而俄歐聯合研製的ExoMars2020火星探測器在今年的降落傘測試中就接連遭遇兩次失敗，嚴重遲滯了項目進度，也為任務實施蒙上了一層陰影。
反觀我國火星一號降落傘裝置則在一年多前就已經完成研製測試工作，為了復現火星氣動環境，我們使用天鷹系列探空火箭連續多次將火星一號降落傘裝置發射至5萬米左右高空進行開傘測試，超音速激波風洞也有效支持了降落傘裝置的研製工作。
深空測控、變推力發動機、火星大氣減速傘等一系列關鍵技術的突破就是我們敢於走跨越式火星探測路線的根本原因，所謂事半功倍也就是如此。
還有一個原因就是節省成本，發展航天事業最終是要為人類解放生產力服務，應用衛星領域始終是我國航天事業主軸，在此基礎上進行航天科學探索要量力而行，天宮空間站、嫦娥探月工程、載人登月工程個個都是戰略級大項目，處處都需要錢，僅嫦娥探月工程就需投資100億人民幣。
火星一號按照國際探火慣例完全可以分兩次發射，但那樣一來成本就勢必攀高。早在十年前嫦娥二號繞月衛星還沒有發射時科學家們就在爭取火星項目，我們一次又一次錯過2012、2014、2016、2018四次火星發射窗口的核心原因也是「錢」。
之所以能夠成功爭取火星一號項目也得益於方案設計的經濟性，還是航天系統那句老話「用最少錢辦成最大事」，這件大事就是前人從未有過的實踐：第一次自主探火就實現「繞落巡三步走」。
嫦娥探月、天宮空間站、火星探測，並行實施三大航天探索工程也反映出我國國力的今非昔比，以火星一號著陸器緩衝元件為例，它由中科院固體所為嫦娥三號著陸緩衝機構研製的高效吸能合金製作而成，僅在方案階段研製任務中就生產了600套進行試驗，對於一般國家來說僅此一項都是難以承受之重。
2021年4月23日火星天空將有一顆火流星劃破天際，它就是時速高達1.7萬公里的火星一號飛船，當它緩緩著陸火星表面的那一刻將是中華五百年未有之變局在另一顆星球上書寫的最濃墨重彩的一筆。
