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(); 2005年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭搭载天问一号探测器发射升空，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，迈出了中国自主开展行星探测的第一步。
天问一号探测器由环绕器、着陆器和巡视器组成，总重量达到5吨左右。
环绕器
环绕探测是火星探测的主要方式之一，也是行星探测开始阶段的首选方式。环绕器要完成的主要科学探测任务包括五大方面：火星大气电离层分析及行星际环境探测；火星表面和地下水冰的探测；火星土壤类型分布和结构探测；火星地形地貌特征及其变化探测；火星表面物质成分的调查和分析。
着陆器
天问一号环绕器进入环火轨道后，先开展约三个月的对地观测，特别是对预选着陆区进行详细勘测。之后携带火星车的着陆器将与环绕器分离，利用降落伞和反推火箭在火星表面着陆，并开展为期90个火星日（一个火星日约24小时39分35.2秒）的巡视探测任务。
火星车
“祝融号”火星车要完成的科学探测任务有：火星巡视区形貌和地质构造探测，火星巡视区土壤结构（剖面）探测和水冰探查，火星巡视区表面元素、矿物和岩石类型探查，以及火星巡视区大气物理特征与表面环境探测。
应用材料
超轻质的蜂窝增强低密度烧蚀防热材料：应用于火星探测器上气动加热最严重的大底结构及大底拐角部位。
作用：在探测器着陆的阶段，该材料表面与火星大气摩擦并发生复杂的物理化学反应，带走大量的热量；同时该材料还具有良好的保温隔热性能，将热浪排除在探测器之外，有效保护探测器不被烧坏。
连续纤维增强中密度防热材料：应用在需要维持探测器整体形状的上下边缘和结构的支撑部位以及背罩防热结构的舱盖、封边环、埋件、螺塞等零部件。
作用：该材料相比低密度材料强度更高，密度为0.9g/cm3，兼顾了耐烧蚀和承载能力。
超轻质的烧蚀防热涂层材料：应用在气动加热较为缓和的背景部位。
作用：涂层密度为0.28g/cm3，热导率为0.06W/（m k），隔热性能优良，对着陆器的减重也起到重要作用。
特种吸能合金：应用于着陆机构。
作用：该合金具有突出的强韧性、轻质性和吸能性，可吸收探测器着陆的冲击能。
高性能碳化硅基增强铝基复合材料：应用于探测器高精密仪器。
作用：重量轻、强度高、刚性好、宽温度范围下尺寸稳定，满足“天问一号”长时间运行时对关键机构的材料需求。
铝硅封装外壳：应用于探测器着陆系统的TR组件等核心元器件封装解决方案。