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天问三号

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天问三号
任务类型火星采样返回
运营方中华人民共和国 中国国家航天局
任務時長3年（预计）[1]
航天器属性
制造方中国空间技术研究院
任務開始
發射日期2028年前后（计划）[2]
运载火箭长征五号（2发）[3]
發射場中国文昌航天发射场
承包方中国航天科技集团
火星軌道器
航天器组件轨道器+返回器组合体
入軌发射后10~11个月（计划）[3]
火星着陆器
航天器组件着陆器+上升器组合体
著陸日期发射后10~26个月（计划）[3]

天问三号是中国国家航天局组织的中国行星探测工程的一项正在计划实施中的火星采样返回任务，该任务计划于2028年前后发射探测器着陆火星表面[4][3]，过后计划于2031年前后采集火星样品后返回地球[5]。

天问三号任务目前正按程序履行报批手续[6]。如果按计划完成，天问三号将成为世界上首个成功的火星采样返回任务[1]，早於美國與歐洲合作的回收計畫。

背景

2016年1月11日，中国的首个自主火星探测任务正式立项[7]。同年，中国政府发布了《2016中国的航天》白皮书，其中“未来五年的主要任务”中包括了“火星采样返回的方案深化论证和关键技术攻关”。[8]

2018年，探月与航天工程中心副主任裴兆宇表示中國計劃在2030年前實施四次重大行星際任務，包括火星绕落巡探测任務（后来的天問一號）、小行星採樣返回和主带卫星绕飞探测任務（天问二号）、火星採樣返回任務和木星系統探测任務（天问四号）[9]。

2020年4月24日，国家航天局在2020年中国航天日启动仪式上宣布了行星探测工程的名称与图形标识，将中国行星探测任务命名为“天问”[10]。同年12月，中国探月工程的嫦娥五号成功携带月壤返回地球，完成了中国首次地外天体采样返回任务[11]。

2021年，中国首次自主火星探测任务天问一号顺利完成火星环绕、着陆与巡视，取得圆满成功[12]。月球采样返回与火星环绕、着陆与巡视的顺利完成表明中国已经掌握了相关的关键技术，为火星采样返回的实施铺平了道路。

2022年，中国首次火星探测工程总设计师张荣桥透露火星采样返回任务的名字为“天问三号”。[13]天问一号探测器总设计师孙泽洲透露天问三号的任务架构及时间表，预计发射日期为2028年[3]。2023年，国家航天局再次确认天问三号发射时间为2028年[14]，但根据2024年6月消息，发射时间为2030年前后，不再明确定于2028年。[4]2024年9月5日，天问三号任务总设计师刘继忠介绍，天问三号任务计划在2028年前后实施两次发射任务[2]。

任务架构

天问三号的整体任务流程将与嫦娥五号的月球采样返回过程类似，依次为：[3][1]

  1. 环绕器入轨
  2. 着陆器着陆
  3. 样本采集
  4. 上升器发射
  5. 火星轨道对接与样品转移
  6. 返回器地火转移
  7. 返回器着陆

与月球采样返回不同的是，天问三号任务所需要的探测器将分为两个组合体分别发射，两个组合体分别为轨返组合体（轨道器加返回器）和着上组合体（着陆器加上升器）。

预计任务时间表

根据天问一号总设计师孙泽洲在2022年6月的演讲，天问三号火星采样返回任务的候选方案有两个。两者的轨返组合体发射时间大致相同，但着上组合体的发射时间不同，分别为2028年5月与12月。后者路途耗时较短，但着陆时节为火星秋分，可能面临较恶劣的火星尘暴季节。前者耗时较长（26个月），但着陆时节为火星春分，采样工况条件相对较好。[3]

参见

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Andrew Jones. China aims to bring Mars samples to Earth 2 years before NASA, ESA mission. SpaceNews. 2022-06-20 [2022-10-10]. （原始内容存档于2022-10-10） （英语）. 
  2. ^ 2.0 2.1 温竞华; 吴慧珺. 中国探火新消息！天问三号任务计划2028年前后实施发射. 新华网. 2024-09-05 [2024-09-05]. （原始内容存档于2024-09-05）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 PhilLeafSpace. 天问三号火星采样返回任务计划. 微博. 2022-06-19 [2022-10-10]. （原始内容存档于2022-10-10）. 
  4. ^ 4.0 4.1 我國計劃2025年前后發射天問二號，開展小行星探測任務﹔2030年前后發射天問三號和天問四號，分別開展火星採樣返回任務和木星系探測任務. finance.people.com.cn. 人民網. 2024-06-27 [2024-07-12]. （原始内容存档于2024-07-12）. 
  5. ^ 人类第一次！中国天问三号2031年前后采集火星样品返回. i.ifeng.com. 凤凰網. 2024-11-27 [2024-11-30]. （原始内容存档于2024-11-30）. 
  6. ^ 2028年火星取样返回，2029年探测木星系. 搜狐网. 2021-06-12 [2021-06-16]. （原始内容存档于2021-06-14）. 
  7. ^ 荣启涵; 郭丽琨. 我国火星探测任务正式立项 2020年发射首个火星探测器. 新华网. 2016-04-22 [2021-06-13]. （原始内容存档于2021-06-21）. 
  8. ^ 国务院新闻办公室. 《2016中国的航天》白皮书（全文）. 中华人民共和国国务院新闻办公室. 2016-12-27 [2022-09-26]. （原始内容存档于2021-06-15）. 
  9. ^ China outlines roadmap for deep space exploration – Xinhua | English.news.cn. www.xinhuanet.com. [2021-05-02]. （原始内容存档于2019-08-22） （英语）. 
  10. ^ 胡喆. 中国首次火星探测任务命名为“天问一号”. 新华网. 2020-04-24 [2021-05-20]. （原始内容存档于2020-08-06）. 
  11. ^ 嫦娥五号探测器圆满完成我国首次地外天体采样返回任务. 国家航天局. 2020-12-17 [2022-10-10]. （原始内容存档于2021-11-06）. 
  12. ^ 胡喆. 天问一号着陆火星首批科学影像图公布 我国首次火星探测任务取得圆满成功. 新华网. 2021-06-11 [2021-06-13]. （原始内容存档于2021-06-11）. 
  13. ^ 天问一号祝融火星车. 天问一号祝融火星车的微博视频. 微博. 2022-05-12 [2022-10-10]. （原始内容存档于2022-05-13）. 
  14. ^ 深空探测实验室. 中国探月工程四期等深空探测/采样返回发射表. 新浪微博. 
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