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这次火星探测既要环绕 ， 又要着陆、巡视 ， 不仅要面对这三个任务单独带来的困难 ， 也要面临这三个任务耦合在一起的困难 ， 通讯就面临这个问题 。 美国已经有了在轨航天器作为信号中继 ， 毅力号飞到火星直接着陆即可 。 已有的在轨航天器提前做好相位调整 ， 可以给毅力号提供数据支持 ， 数据传输可以有很多窗口 。 但我们的天问一号不行 ， 只有同期去的一个环绕器 ， 一天只有一次数据传输机会 ， 怎么办？我们就在频段上做了一些新的方案 ， 除了现在回传采用的UHF天线之外 ， 还把对地X频段复用成2G的中继通信频段 ， 这样就可以把一个节点当成两个节点 ， 甚至三个节点来使用 。
解决了通信 ， 接下来的一个问题就是如何安全度过魔鬼九分钟后还能够生存 ， 并成功着陆在火星表面 。 探测器从进入火星大气到着陆的过程中 ， 由于信号的20分钟时延 ， 不可能靠地球地面上的手动干预来控制它的状态 ， 而是要靠探测器自主完成 。 这个过程很复杂 ， 要自主控制导航、弹伞、抛大底等一系列过程 。 此外 ， 还要考虑火星环境对探测器的影响 ， 不管火星刮风、沙尘还是普通晴天 ， 都要保证能够正常完成任务 。
整个九分钟的过程大概分为四个阶段：气动减速段 ， 伞系减速段 ， 动力减速段 ， 还有着陆缓冲段 。 98%的速度靠前两个阶段减速完成 ， 后两个过程跟月球着陆非常接近 ， 在此不做详细叙述 。
火星的大气提供了一个很好的减速条件 ， 只要做好气动外形和减速伞 ， 接下来的减速过程就不需要消耗燃料 ， 大气提供天然的减速作用力 ， 而且还是个变减速的过程 ， 速度越快减速效果越好 ， 正好是所需要的性质 。 但是我们对火星大气并不熟悉 ， 它总在变化 ， 具有很大的不确定性 ， 因此我们需要加强对这个过程的认知 。
解决这个问题的思路是什么？我们决定要用较为先进、复杂的技术 。 尽管这会给我们的研制带来更多的困难 ， 但能够对火星的不确定性有更好的容忍度 。 通过自己的努力 ， 把不能把握的风险降到最低 ， 这是我们工作的原则和设计初衷 。 因此我们采用了弹道-升力式进入火星大气 。
进入火星大气的方式有多种 ， 一种是弹道式 ， 这是一种基本不用控制自旋、姿态的方式 ， 像子弹、炮弹一样进入大气；还有一种是弹道-升力式进入 ， 要通过对滚动倾侧角的调整 ， 使它产生一定大小可调的升力 ， 并对航迹进行控制 。 弹道式进入没有调节能力 ， 适应性差 ， 但它的控制简单；弹道-升力式进入能做调节却控制复杂 。 把控制、推进系统做复杂 ， 就是为了对不确定性能够有更好的容忍度 。 但是它还有一个问题 ， 就是在控制升力的阶段 ， 本体的轴线跟来流方向要不一样才行 ， 这就是所谓的需要有一个配平攻角 。 而到开伞的时候 ， 就希望来流方向跟轴线方向是一样的 ， 即零攻角 。 而我们既然选择弹道-升力式进入 ， 就要兼顾这两个过程的衔接 。
该如何解决它？采用的方式如下图所示 ， 气动外形外壳伸出来的部分就是配平翼 ， 刚进入大气的时候它是收拢的 ， 在气动段减速基本结束之后 ， 把配平翼打开 ， 靠机动力对它的姿态进行调整 ， 把攻角调整回来 ， 这样来流方向跟开伞方向就是一个方向 ， 来减轻尾流对开伞的影响 。 这个方案只花了大概15公斤质量的代价 ， 因为它更多是靠气动力来产生姿态的改变 。