▲这是国家航天局公布的“天问一号”在距离火星约220万公里处获取的首幅火星图像。新华社发

2月5日20时，“天问一号”探测器发动机点火工作，顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正，以确保按计划实施火星捕获。国家航天局同步公布了“天问一号”此前在距离火星约220万公里处获取的首幅火星图像。

▲这是国家航天局公布的“天问一号”在距离火星约220万公里处获取的首幅火星图像及火星部分标志性地貌标示。新华社发

上述两幅图片引发热议，网友们在点赞的同时也发出了“灵魂拷问”，火星不是红色的吗？为什么这张照片是黑白的？这些照片又是用什么拍摄的？背后有何深意？

火星首图为什么呈黑白色？

国家航天局相关人士表示，本次成像模式采用黑白呈像，这是火星首图呈黑白色的主要原因。

意外吗？原因居然这么简单！

不过拍摄火星首图的，确实是一些“神器”。

航天科技集团相关专家表示，“天问一号”用光学导航敏感器，在浩瀚的星空中找到火星后，测出相对角度，然后控制“天问一号”精准指向火星，再用高分相机对火星拍摄，就出现了本文开头的那张照片。

▲天问一号拍摄首幅火星图像着色效果图

光学导航敏感器又是什么？

简单来说，光学导航敏感器就好比“天问一号”的“眼睛”，有了这双明亮的“眼睛”，天问一号也就有了自主能力，可以自己看着目标飞向目的地。

“天问一号”离开地球以后，北斗等全球导航系统便逐渐派不上用场。而在没有北斗，没有GPS的情况下，茫茫太空中，“天问一号”靠的就是光学导航敏感器实现导航引路。

▲“天问一号”上的光学导航敏感器

与传统的无线电导航不同，光学自主导航可以通过图像目标识别和特征提取，完成位置、速度等导航信息的获取。

具体而言，“天问一号”在飞近火星的过程，装有长焦镜头的导航敏感器当作一只“千里眼”，最远可以在1000万公里的距离识别火星，还能自主适应火星从点目标到面目标、从弱目标到强目标的火星图像提取，从而实现即使没有外部导航信息，也能够在深空飞行中自主找到前进的道路。这也是支撑中国未来进一步走向宇宙更远空间的重要技术之一。

我们为什么一定要去火星？

“冥昭瞢暗，谁能极之？”2300多年前，我国浪漫主义诗人屈原用长诗《天问》，向宇宙洪荒、天地自然发问。神秘而璀璨的星空，自古以来就令生活在地球上的人们充满好奇与向往。

而在月球之后，人类选择下一个目标往往是火星，原因在于它的自然环境与地球最为相似。

因此火星被视作除地球外有可能孕育生命的星球之一，也被认为是未来人类最有可能移居的行星，这些都吸引着多个国家去探索这颗神秘星球。

▲火星表面示意图。来源：科技日报。

从20世纪60年代起，人类就开始不断地向火星发射探测器，然而成功着陆火星的国家只有美国。

火星探测作为航天强国的重要标志之一，在这一深空探测的科学浪潮中，又岂能少了中国的身影？

2020年7月23日12时41分，我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务“天问一号”探测器，火箭飞行2000多秒后，成功将探测器送入预定轨道，开启火星探测之旅。

预计2021年2月10日左右，也就是除夕前后，“天问一号”将进行近火制动（俗称“刹车”），开启环绕火星之旅，还有重重考验等待着它。

“我们这次火星探测任务最核心、最难的地方，就是探测器进入火星大气后气动外形和降落伞减速的过程，只有一次机会。”中国航天科技集团五院火星探测器总设计师孙泽洲表示，研制团队做了充分的准备，专门设计了全新气动外形、新型降落伞等，希望一切顺利。