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CNSA在声明中表示：“中国的首个火星探测器将针对火星土壤、地质结构、环境、气候及水资源承担科学调查的任务 。”
根据《自然-天文学》发布的任务总述，天文一号整体重达11000磅，约等于5吨，燃料充足以备发射 。
假如本月的此次发射成功，天问一号将在2021年2月到达火星轨道，最终将在一个165米-7500米的圆周内着陆 。
【火星计划 火星计划是个什么项目】到明年四月，环绕器与着陆巡视器（火星车）分离，着陆器离轨，穿过火星大气并着陆 。天文一号着陆任务的地点首选在乌托邦平原，这是火星北半球的一个广阔平原，轨道上的雷达探测器曾显示这里埋藏着大量冰，其储水量超过苏必利尔湖——世界上面积最大的淡水湖 。
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天问一号重量大约529磅，约等于240公斤，约为中国月球探测器玉兔号的两倍重 。
中国官方表示：轨道飞行器设计旨为服役至少一个火星年，约为两个地球年 。这个太阳能的火星探测器配备了6个轮子供其灵活移动，预期寿命至少可达90天 。
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轨道飞行器的七个设备包括：
- Medium-Resolution Camera 中分辨率相机
- High-Resolution Camera 高分辨率相机
- Mars-Orbiting Subsurface Exploration Radar 火星轨道地下探测雷达
- Mars Mineralogy Spectrometer 火星矿物光谱仪
- Mars Magnetometer 火星磁力仪
- Mars Ion and Neutral Particle Analyzer火星离子和中性粒子分析仪
- Mars Energetic Particle Analyzer 火星高能粒子分析仪
已故中国首席科学家，万老先生，曾在《自然-天文学》中写道：“天问1号将第一次尝试进入轨道、着陆并分离探测器，并在轨道飞行器存在的情况下，协同观测火星 。从来没有以这样的方式执行过行星探测任务，一旦成功，就将意味着一项重要技术取得巨大突破 。”
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“以科学的角度来看，天问1号执行着最全面的探测任务，包括探测火星形态、地质情况、矿物学、空间环境以及土壤和水冰的分布状况 。”
火星车的六个科学有效载荷包括:
●多光谱照相机
●地形照相机
●火星探测器地下探测雷达
●火星表面成分探测器
●火星磁场探测器
●火星气象监测器
天问1号是一个由中国引领的项目，但来自不同国家的科学家们都同意协作这一项目 。来自法国的天体物理学和计划学研究所(IRAP)协助在天问1的着陆巡视器（火星车）上安装了一个内含激光的击穿光谱仪 。来自奥地利科学院太空学会的科学家们则为天问1的环绕器设计了磁力仪并且帮助矫正了飞行设备 。阿根廷则是一个中国拥有的深空追踪天线的家园，这个设备将在天问1发射后起到与其交流的作用 。欧洲航天局也同意用它全球范围的深空追踪站的网络支持与天问1的交流 。
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当火箭起飞时，10个液体火箭发动机将以接近240万磅（约1090万牛顿）的推力推动“长征5号”箭体和"天问1号"离地 。
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