萤火一号

萤火一号火星探测器

萤火一号（代号：YH-1），是中国火星探测计划中的第一颗火星探测器。

研制历程

项目背景

2007年6月，中俄正式签署中俄联合探测火星工程的合作协议。年中，国家航天局做出决定，指定由上海航天局负责承担火星探测器的研制任务。

研制目标

萤火一号主要科学探测目标是对火星的空间磁场、电离层和粒子分布变化规律，以及火星大气离子逃逸率进行探测，重点探测火星高层大气和电离层等空间环境。此外，还将探测火星地形地貌、沙尘暴以及火星赤道附近的重力场，并与福布斯-土壤号火星探测器配合开展掩星探测试验（利用处于不同位置的两个航天器来同时对火星电离层和磁场进行研究）。

萤火一号的工程目标包括：突破火星探测器的研制技术；星地配合实现火星探测器3.5亿公里精密测定轨和数传技术；首次初步掌握探测火星的轨道设计、发射、行星际巡航、进入火星轨道及深空运控技术；初步形成与俄联合发射双星探测的合作工作机制。

萤火一号的科学目标主要为：探测火星的空间磁场、电离层和粒子分布及其变化规律；探测火星大气离子的逃逸率；探测火星地形、地貌和沙尘暴；探测火星赤道区重力场。

设计人员

总设计师：侯建文

首席科学家：吴季

工程总师：徐博明

技术难点

由于深空探测除了测控能力以外，很重要的一点就是需建立深空站。而当时中国口径最大的测控站是18米（截至2010年0月），没有达到探测火星的要求。

“萤火1号”探测任务中，由中科院空间中心研究员孙越强主持的中俄合作星 —星链路火星电离层大气掩星探测技术，以及由上海天文台研究员平劲松主持的探测器星—地链路VLBI和单程测速开环无线电独立测轨技术，在迄今为止的深空探测任务中尚未使用过，构成了“萤火1号”探测工程中最为关键的科学和工程技术。

因为火星空间的磁非常微弱，而萤火一号就是要研究相关的磁现象，为了避免研究受到探测器自身的干扰，所以萤火一号的材料都将做到是一律无磁。

不同于地球上适宜人类的气温，火星的温差将比月球还要大，所以萤火一号上的热控技术将受到前所未有的考验，为此探测器上的热控装置将按照最严酷的环境来设计应对考验。

交付历程

2008年4月，萤火一号完成初样。

2009年年初，萤火一号完成真样。

2009年4月，萤火一号运往俄罗斯等待发射。

2009年9月29日，俄罗斯联邦航天署根据俄科学院的建议，决定将“福布斯－土壤”火星探测器的发射时间推迟至2011年10月，目的是为了进一步保证该项目实施的可靠性，由于萤火一号原计划于2009年10月和俄罗斯的“福布斯－土壤”火星探测器一起搭载“天顶”运载火箭从拜科努尔航天中心发射升空，受此影响，萤火一号发射时间被推迟，此后萤火一号被运回上海。

2011年6月，萤火一号经过两年的安全存储和间断性的加电测试，被再次运往莫斯科。在拉沃什金和拜肯努尔发射场进行测试表明探测器一切正常。

装备参数

探测器

萤火一号由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院总研制。

萤火一号长、宽各约75厘米，高60厘米。两侧太阳帆板展开近8米，质量约115公斤，设计寿命2年。

运载火箭

萤火一号的发射任务俄罗斯“天顶-2SB”运载火箭承担。

携带仪器

萤火一号携带等离子体探测包、光学成像仪、磁通门磁强仪、掩星探测接收机等4种探测仪器。

运行历程

发射升空

2011年11月9日4时16分（北京时间），萤火一号搭载在俄罗斯福布斯-土壤号火星探测器内部，由俄罗斯天顶号运载火箭在哈萨克斯坦拜科努尔发射场点火发射。

出现故障

2011年11月9日，俄罗斯联邦航天署署长波波夫金表示，“福布斯－土壤”探测器及其所搭载的萤火一号在飞行过程中出现意外，其主发动机启动失败而无法实现变轨，未能脱离近地轨道。

2011年11月10日，俄罗斯联邦航天署署长波波夫金表示，搭载萤火一号的“福布斯-土壤”探测器两个引擎均未能点火，航天局先后两次尝试与探测器连线，但均告失败。

2011年11月22日，“福布斯－土壤”探测器首次给地球回信，欧洲航天局与俄罗斯联邦航天署正紧密合作，试图挽救探测器。同时，俄罗斯航天署副署长维塔利·达维多夫表示，“福布斯-土壤”飞向火星可能性微乎其微，仅存理论机会。

宣告失败

2011年11月23日，俄罗斯联邦航天署宣布，搭载萤火一号的“福布斯－土壤”探测器发射失败。

2012年1月16日1时45分（北京时间），“福布斯-土壤”火星探测器及其所搭载的萤火一号的碎片坠落在太平洋海域。

文化特色

火星在古代被称为“荧惑”，中国第一颗火星探测器取其谐音，命名为萤火一号。

《萤火一号》由中央美术学院书法家况尉题写。

价值意义

萤火1号火星科学探测工程的推进与实施，标志着我国正式启动了飞出地月系统的深空探测历程，同时也标志着行星无线电科学正式纳入了我国行星探测的体系。（中国科学院评）

萤火一号是我这些年来亲身参加的各项航天任务中，唯一一次完全失败的任务。尽管失败并不是因为我们的错误而引起的，但它仍然是一次失败。作为一个航天科技工作者，经历一次失败，比经历10次成功都更加令人难忘。有一位航天界老领导说得好：成功就是差一点点儿的失败；而失败就是差一点点儿的成功。当你把该做的事儿都做了以后，成功和失败就在那毫厘之间。但是它给人的感受则是天壤之别。我们在成功的喜悦之后，千万不能自负，要回味一下哪里还存在问题；我们在失败的悲伤之后，也不能气馁，要看到我们付出的成绩并分析失败的原因。

虽然萤火一号没有实现我们奔向火星的梦想，但是它使中国的空间科学家体验了通过自主设计的科学目标，登上国际竞争与合作的大舞台的过程。在萤火一号之前，我们国家还没有一个专门研究火星的团队，甚至还没有一本关于火星的教科书，哪怕是翻译的，都没有。萤火一号之后，我们不但组建了相关的科研团队，翻译出版了关于火星的教科书，还在之后提出了一系列新的科学目标和探测方案，为今后我国自主火星探测培养了人才队伍和奠定了基础。记得在萤火一号发射之前，我曾与美国一个优秀的行星探测科学团队交流，他们开玩笑说，请你们的萤火一号不要把科学问题都做完了，给我们也留一些。从中可见他们对萤火一号科学目标的先进性是充分认可的。

虽然萤火一号没有实现奔向火星的梦想，但是我们深刻地体会到了火星探测之难。启动上面级火箭，离开地球轨道奔向火星是第一个难点，这里必须要考虑到地球轨道的探测器和火星探测器的测控应答机存在明显的区别。如果自动程序没有启动，若想通过深空应答机在近地轨道如此近的距离上上注指令实际上是不可能的。这也许就是对“福布斯-土壤”探测器的救援没有成功的原因。

虽然萤火一号没有实现我们当时的梦想，但是小小的萤火虫点燃了中国人奔向火星的激情，我们的航天人在那之后，建立了可以远达火星轨道的深空测控站，并将“天问一号”本应分两步、甚至三步走的“绕、落、巡”计划，合并在一次实施。

当然，路漫漫其修远，中国人在自主探测深空的征程中一定会遇到各种困难。希望我们的科学家和工程师们，即使遇到了困难也不要气馁。征服火星比征服月球要难得多，我们必须要有十倍的勇气和用百倍的努力，才能将中国人的脚步迈进那么远的深空，为实现中国人（包括我们这些经历了失败的“前浪”）的梦想，做出辉煌的贡献。（中国科学院国家空间科学中心原主任，萤火一号首席科学家吴季评）

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