火星距離地球最近的時候大概是5500萬公里，最遠則超過4億公里！而月球距離地球僅為38萬公里左右。距離方面的差距完全不是同一個級別的。更何況是一步到位，直接發(fā)射能夠攜帶火星車的火星探測器！
“天問一號”火星探測器
那么發(fā)射火星探測器的主要難點在哪里呢？
第一，距離超遠，最近也要飛行5500萬公里。這就需要強大的深空測控網(wǎng)絡(luò)！很多人夸印度率先發(fā)射火星探測器。實際上印度發(fā)射的這顆火星探測器難度完全不是一個等級的。印度本國不具備深空測控能力，全程測控都是由美國提供服務(wù)。至于探測器本身，也是找歐美國家定制各種核心零部件，然后自己組裝。說白了也就是一個勞民傷財?shù)男蜗蠊こ潭选?/p>
我國則沒有印度這么好的國際環(huán)境。上世紀末，所有發(fā)達國家聯(lián)合制定了“瓦森納”技術(shù)管控協(xié)議，稍微有點技術(shù)含量的零部件和設(shè)備，歐美都不允許賣給我國。所以，我國的深空探測全部是靠自己建設(shè)的！而我國敢發(fā)射能夠攜帶火星車的火星探測器，也說明我國的深空探測系統(tǒng)至少能夠完成4億公里的深空信號收發(fā)！
“天問一號”深空測控設(shè)備之一
第二，需要推力強大的火箭，否則無法將重量達到5噸的“天問一號”火星探測器送入火星轉(zhuǎn)移軌道。
為了實現(xiàn)繞、落一步到位，我國發(fā)射的“天問一號”探測器重量達到5噸左右，由環(huán)繞器（也叫軌道器）、著陸器和巡視器（又叫火星車）組成，需要由長征五號運載火箭將“天問一號”加速到11.2公里/秒，送入地火轉(zhuǎn)移軌道，才能“飛奔”至火星。目前我國也僅有長征五號大型運載火箭有足夠能力將這么重的火星探測器發(fā)射進入火星轉(zhuǎn)移軌道?！疤靻栆惶枴眱H火星軌道飛行器重量就達3175公斤。它將釋放著陸器直接在火星表面著陸，并在火星表面釋放重達240kg的火星巡視器，重量僅次于美國的第三代火星車。可以說“天問一號”在技術(shù)層面上是一顆十分先進的火星探測器。
“天問一號”組成示意圖
2014年印度發(fā)射的曼加里安號火星探測器，受制于自身火箭運載能力不足，探測器全重僅1.35噸，其中燃料重量就達到852公斤，設(shè)備有效載荷只有15公斤，而且軌道調(diào)整和通訊定位都是外包給美國NASA。只能在火星軌道拍幾張照片，發(fā)回地球，用處不大，象征意義大于實際意義。
長征五號大型運載火箭
第三，即使發(fā)射成功將“天問一號”加速到11.2公里/秒，也僅是“萬里長征第一步”而已。
“天問一號”飛向火星的過程中需要不斷微調(diào)軌道，盡可能以精準角度靠近火星，然后實施制動，最終讓火星引力捕獲它！這期間需要克服深空通訊難題，深空測控難題，非常考驗我國的深空通訊和測控技術(shù)。
在成功進入火星軌道以后，還要對火星表面進行大致摸底，將數(shù)據(jù)發(fā)回測控中心分析，在確定火星表面天氣適合著陸的情況下，才會在適當(dāng)時期讓“天問一號”釋放著陸器，實施精準降落，由于信號延遲達到7-8分鐘，整個降落過程只能由著陸器攜帶的控制系統(tǒng)自主降落。
“天問一號”著陸器降落示意圖
即使成功降落至火星表面，也要保持姿態(tài)正確，否則也無法釋放巡視器。實際上火星和地球一樣，也有風(fēng)暴沙塵！就算巡視器成功在火星表面運行，也要面對火星惡劣的氣候，巨大的溫差變化?；鹦茄惨暺鞒晒德湟院螅€要將天線對準地球方向，并展開太陽能電池板獲取電能。除了這些這些主要步驟不能出錯，還有很多其他方面的技術(shù)問題也不能出錯。只要有一步出錯，火星探測任務(wù)就宣告失敗。
正是因為火星探測需要面臨的技術(shù)難題太多了，因此，即使是成功發(fā)射環(huán)繞火星飛行的探測器，成功率也僅有42%左右，若再將降落火星的著陸器和巡視器計算在內(nèi)，則成功率更加慘不忍睹。因此，“天問一號”此行就好比唐僧去西天取經(jīng)，不僅路途遙遠，而且需要面對各種各樣的難題。能否最終“取得真經(jīng)”尚未可知。在此衷心祝?！疤靻栆惶枴币宦讽橈L(fēng)！
