解读 | 为何“探火”任务非“胖五”莫属？

人类探测火星的方式与探测月球的方式基本相似，包括环绕探测、着陆探测、巡视探测、采样返回探测和载人登陆探测等五种。其中采用环绕探测方式可以对火星进行整体普查甚至是全球勘测；采用着陆探测和巡视探测方式可以对火星进行区域性详查；采用采样返回探测和载人登陆探测方式可以对火星进行区域性精查。但它们按前后顺序来说技术难度是越来越大，所以一般都采用循序渐进的方针，先进行环绕探测，然后进行着陆探测、巡视探测、采样返回探测，最终进行载人登陆探测等。

目前，人类在探月的历程中，这些探测方式都采用过，但每次发射基本上只采用其中的一两种探测方式。与月球探测相比，由于火星距地球的距离比月球距地球的距离遥远得多，探测火星的难度也比探测月球的难度大得多，因此，至今人类对火星的探测只采用过环绕探测、着陆探测、巡视探测方式，未来的目标是对火星进行采样返回探测和载人登陆探测，但难度、投资和风险都将很大。

一次发射完成多种探测的好处是可以“少花钱，多办事”，但技术复杂，风险很大，所以一般很少采用。目前，只有美国的海盗1号和海盗2号火星探测器成功实现了通过一次发射完成环绕探测和着陆探测。欧洲曾两次进行类似的火星探测活动，但都只完成了环绕探测，而着陆探测均告失败。

我国即将首次发射火星探测器，计划史无前例地通过一次发射完成火星环绕、着陆和巡视三项任务，起点很高，同时也具有很大的挑战性。我国“天问一号”任务火星探测器由环绕器（也叫轨道器）、着陆器和巡视器（又叫火星车）组成，重量达到5吨左右。“天问一号”探火首先需要由运载火箭送入地火转移轨道，只能由我国现役最大的火箭长征五号担纲发射。

发射深空探测器，需要运载火箭提供足够的发射能量，使探测器获得足够大的初始速度。在分离速度确定的条件下，重量越大的探测器，所需要的发射能量也越大。在长征五号火箭出现之前，当时运载能力最强的长征三号乙火箭，大约可以将两吨左右的探测器送入地火转移轨道，而长征五号运载火箭的地火转移轨道发射能力，超过了5吨。因此，发射“天问一号”任务的大号探测器，只有“胖五”能够胜任。

长征五号运载火箭2006年国家正式批准立项研制，2016年11月3日在文昌航天发射场首飞成功，可谓十年磨一“箭”。长征五号运载火箭外形巨大，总长约57米，箭体直径达到5米，而此前我国现役火箭箭体直径最大的只有3.35米，由于其显著粗壮的外形，被网友亲切成为“胖五”。长征五号不仅是我国最高、体积最大的火箭，也是运载能力最强的火箭。长征五号火箭起飞质量约870吨，具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨运载能力，比长征三号乙火箭运载能力提升了2.5倍。长征五号首飞成功，大幅提升了我国自主进入空间的能力，把中国火箭送入包括美国和俄罗斯在内的世界主流火箭阵营。中国未来的载人航天工程空间站建设、探月工程三期以及火星探测任务，都将使用长征五号运载火箭。