“天問一號”的新年來信：身處火星，心懷故鄉

出品：科普中國

製作：冰結向日葵

監製：中國科學院計算機網絡信息中心

2021年春運已然開始。在這個特殊的時期，不少人響應號召就地過年，也有不少人正奔赴在返鄉的路上。但無論身處何地，故鄉，都是每位在外打拼的遊子心之所在；團圓，也依然是這個節日最醇厚、最綿長、最悠久的色彩。藉助越來越便捷的通訊技術，縱使人與人相隔天涯，心與心仍宛如咫尺。

團圓是春節最濃厚的色彩（圖片來源：Veer圖庫）

不過，此時有一位旅行者，依然在向着比天涯更遠的方向前進。

她孑然一身，已經跋涉了約4.75億公里，相當於環繞地球一萬多圈；距離自己的藍色故鄉也有近1.92億公里，大致相當於地球與太陽的距離；當然，最重要的是，她將作爲一個歷史悠久又充滿活力的國度的使者，帶着這片土地上人們的希冀與期盼，拜訪這個他們遙望過數千年的神祕之地。

她就是“天問一號”。

“天問一號”的身影（圖片來源：科普融創作品 Kerwis團隊《別眨眼！5分鐘3D帶你看“天問一號”從發射到着陸全過程》）

從2020年7月23日啓程至今，經過202天，她終於抵達了火星。

在這裏，來自故鄉的問候即便以光速飛馳，也要在約10.7分鐘之後才能被她收到。這也意味着，她對故鄉的呼喚，也只能在約10.7分鐘之後才能被接收。從她發出呼喚到收聽到迴音，需要約20分鐘。

這是長達20分鐘的孤獨與寂寞，她身上的高靈敏度深空應答機只能收到宇宙背景噪音的沙沙聲。

不過，對於“天問一號”而言，在這段旅程中，她只需要將自己的狀態傳輸給故鄉就行了，收聽不到故鄉的來信已經不是什麼新鮮事，或者說，收聽到了來信，纔是值得緊張的時刻。

這樣的時刻已經有5次了，每一次都是一串指令。

她耐心地聆聽完這些數字，就按照指令的要求，用星敏感器與太陽敏感器比對自身與星星、太陽的角度，調整自身的姿態到預定的角度，隨後啓動了自己身上的發動機。這些發動機有時候工作得久一點，有時候工作得短一點，然後按照指令的要求定時關機即可。

要說哪一次的指令讓她印象深刻，她可能會認爲是第三次。

因爲那一次的指令居然讓她3000N推力的主發動機工作480餘秒！這個被故鄉的人們稱爲“深空機動”的操作是她能夠順利抵達火星的關鍵——出於行星保護的考量，所有的火星探測器在發射時都不能直接抵達火星，否則未經消毒的火箭上面級就會有落入火星的風險。

不過深空機動的步驟很完美，幾乎沒有任何的差錯，即便在太空環境下，發動機的工作也十分順利。一方面，這是由於故鄉的人們爲她提供了最好的發動機；另一方面，這是由於第一次中途修正時，主發動機已經標定了，故鄉的人們根據標定結果，微調了主發動機的工作時長。

在這漫長的旅途中，她拍攝了一些照片。

有故鄉和故鄉伴星的照片——據說故鄉的人也派了一位使者前往那顆伴星，還會帶些伴手禮回來。

2020年7月27日，天問一號探測器在距離地球約120萬公里處拍攝的地月合影照片（圖片來源：國家航天局）

有幾張自拍照——在祖國的節日裏，她送上了祝福，也報告了自身的平安。

2020年10月1日，“天問一號”太空自拍爲祖國送上祝福，紅色部分爲五星紅旗（圖片來源：國家航天局）

接下來，就是目的地的照片了，作爲攝影師的她，要好好地考察這片土地。

天問一號拍攝的火星照片（圖片來源見水印）

這時，接收機裏傳來了新的指令。

她需要調整好自身的姿態，然後定時啓動主發動機，工作15分鐘。

毫無疑問，這是最激動人心的時刻——這意味着她要被火星捕獲了。

這是唯一的機會：如果發動機工作的時候稍有懈怠，她就將短暫地飛掠火星，進入無垠的宇宙，進入永恆的孤獨；如果她此前報送的自身座標稍有差池，發動機工作完畢之後，她就會進入一個與預期完全不同的軌道，嚴重干擾後續的進度；如果她的主發動機已無法工作，她還要動用其她的備選方案……

面對深邃的宇宙，故鄉的人們也不免擔憂：遙遠的距離讓通信延遲變得極爲漫長，讓地面無線電的測軌精度變得極不可靠；而且在點火的時刻，她與故鄉的通信將被火星遮擋。

一切只能靠她自己。

她的主發動機在故鄉接受了漫長而繁複的測試，她那名爲“嫦娥”的夥伴已經證明了這個主發動機的可靠性；她的光學、紅外導航敏感器將凝視着星空與火星，牢牢掌控着自己的座標、航向、姿態與速度；她的自主管理平臺讓她面對各種各樣的突發情況，都具備應急處理的能力，即便是一個月之後的凌日期，故鄉的信號變得模糊不清，她也依然能夠控制自己……

她是故鄉的驕傲。

主發動機工作完畢，一切正常，她進入了一個大橢圓軌道。

“繞起來了！”