原标题：天问一号成功降落火星 专家揭秘：在火星上使用降落伞 如何保证使命必达？

　　央广网北京5月15日消息（记者张棉棉）据中央广播电视总台中国之声《新闻晚高峰》报道，天问一号在着陆火星前发出的一封“家书”上面写道：我即将迎来此次旅程中最凶险最困难的一关——进入/下降/着陆，这是人类火星探测失败率最高的阶段，也是惊心动魄的“黑色九分钟”。但我一点儿都不害怕，家人们为我着陆火星做好了各种准备，让我心中有数，脚下有路。

　　在天问一号着陆火星的过程中，在闯过了最初的“进入段”后，接下来是降落伞出场减速。地球上载人飞船使用的降落伞，是在亚音速条件下打开使用的。而在火星上使用降落伞，是在超音速条件下打开充气。如何保证降落伞顺利开伞，使命必达？天问一号最后又如何着陆？带着这些问题，中国航天科技集团五院508所总工程师黄伟接受了总台央广记者的专访。

天问一号着陆火星模拟画面（图片来源：央视网）

　　天问一号采用目前国际普遍使用的伞降减速方式，也就是一顶主降落伞、一次性充气展开减速的方案为安全着陆火星进一步减速。但在火星降落伞系统的设计、校核、仿真分析和试验验证方面，和其他国家还有诸多不同。

　　中国航天科技集团五院508所总工程师黄伟对记者表示：“降落伞其实有多种伞形可以用，我们是结合早期探空火箭使用伞形的经验，包括借鉴国外像美国的火星探测器，他们进入火星所用的降落伞是叫盘缝带伞这种伞形。但是我们在盘缝带伞的设计，还有伞形构型的一些参数上面，有一些优化，我们叫做锯齿形盘缝带伞。在以前的常规盘缝带伞的基础上有一定的结构改进，对降落伞载荷的分布更加合理。”

　　光靠借鉴显然不够，关键技术还得要靠自己，中国的科研工作者们进行了千百次试验，最终不仅造出了盘缝带伞，还进行了创新，为世界航天贡献了中国智慧。

　　黄伟说：“像国外的这种情况，我们详细的设计也拿不到，还得靠自己设计、验证。我们这次用的降落伞，在材料、设计验证角度都做了一些新工作。”

　　话说回来，锯齿形盘缝带伞，这个听起来非常专业的“名字”究竟怎么得到的？又是什么意思？黄伟回应，实际上，顾名思义，锯齿形盘缝带伞就是根据伞形的基本形状给出的名称。“因为这个伞主要由三个部分构成，上部展开来看是一个圆盘，在圆盘的下面其实是一个缝，是空的，这样在降落伞充气的时候，有些气流就可以从缝通过去，在这个缝下面是一个相对比较窄的带条，这样就组成了盘缝带。我们把带条的尾部做成了三角符的形式，类似于锯齿。所以根据这个形状，起名字叫锯齿形盘缝带伞。”

　　与此同时，因为探测火星的方案属于着陆下降过程中一次性打开相对较大的伞，面积达到200平米，而这个伞需要靠航天火工装置把伞包弹射出去，然后直接拉直，一次性充气张开，正是为了适应本次任务，科学家们还给伞包匹配了国内最大的航天器火工装置——弹伞筒。

　　黄伟介绍说：“弹伞筒就是要把200平方米的伞整体包装在里头，所以相对结构比较大。因为伞的质量达到40公斤，要把40公斤的降落伞都安装在弹伞筒里面，还要用足够大的分离速度弹射出去，所以弹伞筒的规模比较大。在航天器里面，目前是我国最大的一个火工装置。”

　　降落伞要在火星上开伞，又需要什么样的条件？黄伟解释说，火星上的大气稀薄，是地球标准大气的1%，所以在火星开伞时就非常特殊，主要体现在超声速、低密度和低动压开伞。针对这样的特殊开伞条件，科学家们从伞型的选择、设计参数的选取、材料的选用、局部结构的改进等方面，都采取了相应的特殊措施。还首次使用了一些新研制的特种纺织材料，并在伞绳连接等环节首次使用了插接工艺，相比缝纫工艺连接强度显著改善。

　　黄伟介绍：“伞绳连接我们不再通过缝纫穿针引线，而是直接把材料本体插接在一起，这样就提高了连接的强度。因为缝纫连接部位的强度肯定会比伞身本体的强度要低。我们这次采用插接的形式，连接部位的强度也会和本体的强度基本上一致，几乎没有损耗。降落伞伞绳的插接工艺是这次火星降落伞的亮点，也是一个创新点。”

　　据了解，目前我国已开展了降落伞高空开伞试验、直升机投放强度试验等充分的试验验证，在试验方法和技术上我国也已经完全自主完成，拥有完全自主的知识产权。那么，降落伞打开后，天问一号接下来又将做什么？降落伞何时和探测器说再见？

　　黄伟表示，天问一号着陆巡视器进入火星大气后在自身的气动外形下减速，降落伞打开后就会将其进一步减速到约95米每秒。

　　黄伟说：“天问一号的火星降落伞是在超声速条件下，在接近两马赫的速度下开伞。开伞以后，由降落伞进行气动减速，把着陆巡视器减速到一个比较低速的状态。当减速到95米每秒的速度，降落伞和着陆巡视器上面的背罩一起分离。”

　　送君千里终须一别，与降落伞说再见后，着陆巡视器会再利用主发动机进行动力减速，从这一阶段开始，着陆巡视器就要用自己的“眼睛”去看，用自己的“力气”去走，开始为着陆做准备，一直减速到离火星表面大概两百米的高度，它才开始进行悬停避障缓速下降，此时，将开启雷达和光学相机，探测预选着陆区，测定离火星表面高度，对着陆区成像，自主分析地形，选出较为平坦的区域准备着陆。

　　黄伟介绍：“悬停避障缓速下降，这个过程没有降落伞参与。它是一开始靠降落伞创造足够的低速条件，为发动机的工作创造条件。”