今天19时52分，中国首次火星探测任务天问一号探测器实施近火捕获制动，环绕器3000N轨控发动机点火工作约15分钟，探测器顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，倾角约10°的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标，环绕火星获得成功。
在火星探测任务中，制动捕获是技术风险最高、技术难度最大的环节之一。简单来说，它是指通过发动机推力减速控制，来降低探测器的速度，使其能够被目标星体的引力所捕获，这一动作也被形象地称为“踩刹车”。其难点主要体现在：制动捕获只有一次机会，机不可失；制动的时机、时长、力度等都必须十分精准。本次实施制动捕获任务的环绕器由位于上海的中国航天科技集团八院抓总研制，不仅考验了地面测控系统深空高精度测定轨能力，还进一步验证了火星环绕器的各项高可靠设计。
在本次火星探测任务捕获时，探测器的目标轨道距离火星最近处仅400千米，一不留神就会撞击火星或飞离火星。得益于地面测控系统的深空测控网和甚长基线干涉测量网，能够接收到探测器持续发射的高稳定度无线电信号，再经过连续计算，获得高精度的轨道数据，从而确保探测器在预定的时间和高度上顺利进入捕获走廊，实施变轨动作。
此外，在制动捕获过程中，由于探测器距离地球1.92亿千米，单向通信延时达到10分钟以上，地面无法对整个过程进行实时监控，只能依靠探测器自主执行捕获策略。为了确保本次制动捕获成功，八院火星环绕器团队设计了器务自主管理器双大脑、姿轨控计算机三核心、测控通信多通道切换策略、发动机双关机策略、3000N和120N发动机两重保险等多项技术，极大地提升了系统的可靠性，为制动捕获过程探测器安全保驾护航。
自2020年7月23日成功发射以来，天问一号探测器已累计飞行202天，完成1次深空机动和4次中途修正，抵达火星时飞行里程约4.75亿千米，距离地球约1.92亿千米，器地通信单向时延约10.7分钟，各系统状态良好。同时，火星探测研制团队已持续开展了202天的在轨飞行控制任务，开展各种自检和功能验证工作，对探测器的测控通信能力、能源保障能力、姿轨控能力、自主管理能力等进行了测试，确保制动捕获过程涉及的功能、性能得到充分检验。
后续，天问一号还将经过多次轨道调整，进入火星停泊轨道，开展预选着陆区探测，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测。火星环绕器研制团队将继续为着陆巡视器登陆火星开展巡视探测等任务做好支撑。
来源：中国航天科技集团八院