“火星叔叔”郑永春万字科普贴：人类探索火星之路，走了多远了？(12)

火星探测器的发射窗口于2020年7月下旬开启，各国“探火计划”和火星探测器都已整装待发。比如今天（7月23日），中国首次火星探测任务“天问一号”探测器就由长征五号遥四运载火箭发射升空。由于火箭的推力有限，为了节省能量，航天器从地球到火星要沿着抛物线的霍曼转移轨道才最省燃料，这就要求火星恰好处于地球前方一定角度的相对位置。因此，每隔26个月才有一个发射机遇期，每次约有一个月左右的时间，这就是“发射窗口”。一旦错过，就只能再等26个月到2022年再发射了。航天是一个系统工程，涉及数百家甚至上千家单位，但发射的时间却没办法推迟，这就给工程的组织、实施、协调带来了难度。

△ 7月17日，在中国文昌航天发射场拍摄的长征五号遥四运载火箭。（新华社 张高翔 摄）
除此之外，遥远的距离也要想办法克服。地球到月球的平均距离为38万公里，但地球和火星之间的距离最远达到4亿公里，无线电波以光速传播仅单程就需要将近23分钟。从地面上发一个指令给“天问一号”，它要在23分钟之后才能执行。地球上的工程师收到指令的执行结果则是将近一个小时之后的事情了。这就给航天器和火星车的测量控制带来了困难。
20世纪30年代，著名作家老舍发表了长篇科幻小说《猫城记》，这部小说就以火星作为故事发生的场景。如今，火星与中国的距离将从科幻变成现实。
作为普通人，除了夜观火星，大家还可以关注地球和火星之间的距离。这几天，火星到地球的距离约为1.2亿公里，并且它还在以每秒18公里的速度接近地球。到7月23日，地球和火星的距离缩近到了1亿公里。今年国庆节前后，落后的地球将赶上慢慢前行的火星，火星与地球之间的距离最接近，只有6200万公里。此时，是天文学上的“火星冲日”，火星、地球、太阳排成了一条直线。
在历史上，曾经有许许多多的天文学家拿起望远镜观测火星。而今年，在我们观测的时候，“天问一号”也正在奔向火星。