相知无远近，万里尚为邻。从屈原向天叩问宇宙的起源，到中国航天走进火星，纵使有5000万公里之遥，火星依然是我们无可取代的“好邻居”。中国渴望用自己的双眼，领略这个红色星球的独特魅力。

100年前，著名的现代火箭之父齐奥尔科夫斯基曾说道：地球是所有人类的摇篮，但人类不可能永远生活在摇篮里。随着科学的发展，这句话已然变成了现实。2020年7月23日，中国首颗火星探测器“天问一号”成功发射升空，并于2021年5月15日7时18分，成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。

在开启征程之前，我们必须想要了解我们是如何拜托地球引力的。同学们，你们来说一下，我怎么才能离开地球？大家都说对了，搭乘火箭！火箭是现代航天的重要运载工具，它的原型来自我们中国古人的智慧，而现代火箭的雏形，则出自于1929年，齐奥尔科夫斯基的著作《太空火箭列车》一书中对于多级火箭的设想。

同学们为什么我要使用多级火箭呢？难道单级不可以吗？我可以通过这件展品——多级火箭来比较一下。当我们按下按钮，同时发射两枚火箭，仔细观看它们的不同在哪里？

这位同学说，多级火箭可以飞得更高。

还有呢？

多级火箭在飞行过程中不断抛掉多余的部分！

嗯，观察的很仔细。

那同学们呢，多级火箭为什么采用这样的构造设计呢？抛掉多余的部分又意味什么？

这位同学们认为，多级火箭抛掉多余的部分等于减轻了自身重量，重量越轻跑的越快！这个回答一语中的！火箭是个“钢筋铁骨”的大个子，体重几百吨。但是，这个“大家伙”体重的90%甚至更多都是燃料。以我国长征七号火箭为例，火箭的总重为500余吨，箭体外壳、电缆、仪器等重量加在一起只有50余吨，其余都是推进剂的重量。对于这辆火箭来说，本身的自重越小越好，能提供动力的燃料越多越好。

火箭从发射到预定轨道的整个过程，越到高空，随着一级和二级火箭的脱落，“星箭组合体”重量越轻，火箭飞起来越省劲儿。就是这样，火箭这个“钢筋铁骨”的大个子一直努力奉献自己，让卫星等载荷奔向广阔的太空。

为了应对高难度探索火星工程，我国特地研制了长征五号运载火箭，长征五号为大型低温液体捆绑式运载火箭，拥有捆绑四个助推器的两级半构型火箭，采用无毒无污染推进剂，火箭全箭总长56.97米，起飞质量约869吨，具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨的运载能力，可以完成近地轨道卫星、地球同步转移轨道卫星、太阳同步轨道卫星、空间站、月球探测器和火星探测器等各类航天器的发射任务。

那这么大的火箭用什么燃料呢？早在火箭发明之前，我们交通工具可以用汽油或柴油，也可以用电，飞机则使用航空煤油。后来，科学家发明了使用化学燃料推进的火箭发动机，火箭发动机以煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢为主要燃料，同时需要携带液态氧等作为氧化剂助燃，液体燃料和氧化剂统称为推进剂。从理论上看，液态氢最适合做推进剂，因为氢气能量密度比较大。据统计，1克液氢充分燃烧可以产生145千焦的热量，而1克煤油或汽油只能产生45千焦的热量。同时，氢气是最清洁的能源之一，燃烧只生成水，没有任何其他废物，而且无积碳、无污染，是多级火箭燃料的最佳首选。

这个绿色能源——氢能源的展项就为我们介绍了可再生能源氢能。

同学们，仔细观看，展项中氢气是如何制取的呢？这位同学说，发现有电极，上面正在冒泡泡！这是水的电解反应，当我们将正极和负极通入水中，正极会产生氧气，负极会产生氢气。我们的火箭正是使用了氢气和氧气燃烧产生的巨大推力！

氢广泛分布于地球中，不过绝大多数以化合物的形式存在着，最常见的就是水的化合物。要获得能够释放氢能的单质氢，只能靠人工制取的方法。海水可以成为氢的最大来源，而氢与氧反应后所得产物是水，不会向环境释放其他有害物质，由此形成一个“水-氢-水”的良性循环。

2020年7月23日，我们的“天问一号”就是搭乘着长征五号这个外号为“胖五”的举行火箭升空的。今年2月10日被火星引力捕获，“天问一号”三个部分整体进入火星轨道。随后将认真研究火星表面的情况，并反复确认着陆点和最优着陆窗口。一旦确认，环绕器继续在轨工作，着陆器携带巡视器开始最艰难的火星着陆之旅。

登陆火星最艰难的莫过于“恐怖七分钟”。由于火星距离地球过于遥远，无线电通信延迟长达几十分钟，而登录火星需要在7-8分钟内完成，所以靠人工控制显然是不可能的，这一切全要靠着陆器自己完成，这个过程及其困难。上千个复杂动作，稍有不慎便会任务失败，用“刀尖上跳舞”来形容一点都不为过。据统计，人类目前完成的44次火星着陆任务，成功率不到50%，难度可想而知。着陆成功后，着陆器会与环绕器联络，把数据传回地球。一旦确定着陆成功，着陆器会放出导轨，巡视器开机，开始巡视工作。

既然着陆成功，我们不妨借助火星探测器这个展项来体验一下火星车。

同学，你来按下“开始”按钮，操作摇杆控制火星车寻找火星石。你来说一下有什么感受？

这位同学说，感觉反应很慢，有延迟。我们仔细观看，会发现延迟大约10秒左右。

哎，同学们，火星车的操作不同于月球车，真正的火星车不能靠人工操作，因为火星过于遥远，信号传输需要20分钟，来回一次就是40分钟，当我们操作这个火星漫游车展项是，这正是模拟火星到地球的信号延迟。所以我们的火星车必须配备“超强大脑”来实现自动化。

成功发射并登录火星的漫游车有旅行者号、勇气号、机遇号、好奇号。我国的火星车名为“祝融号”，以火神之名字命名主要是寓意我国的星际探索的火种，指引人类对浩瀚星空、宇宙未知的接续探索和自我超越。

探测火星不仅是中国航天工程任务难度的新突破，更是行星科学领域的史无前例的突破。“天问一号”的成功必将推动我国的航天事业再上新台阶，希望我国可以在火星探测的基础上，不断加快向更远深空迈进的步伐，早日实现习近平总书记“一步一个脚印开启星际探索新征程”的殷切期望。