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2020年7月23日12時41分，中國在海南島東北海岸中國文昌航天發射場，用長征五號遙四運載火箭將中國首次火星探測任務「天問一號」探測器發射升空，飛行2000多秒後，成功將探測器送入預定軌道，開啟火星探測之旅，邁出了中國自主開展行星探測的第一步。
探測器將在地火轉移軌道飛行約7個月後，到達火星附近，通過「剎車」完成火星捕獲，進入環火軌道，並擇機開展著陸、巡視等任務，進行火星科學探測。
對宇宙千百年來的探索與追問，是中華民族矢志不渝的航天夢想。從古代詩人屈原發出的《天問》，到如今中國首次火星探測任務被命名為「天問一號」，太空探索無止境，偉大夢想不止步。
首次火星探測任務新聞發言人、國家航天局探月與航天工程中心副主任劉彤傑表示，此次火星探測任務的工程目標是實現火星環繞探測和巡視探測，獲取火星探測科學數據，實現中國在深空探測領域的技術跨越；同時建立獨立自主的深空探測工程體系，推動中國深空探測活動可持續發展。
「此次火星探測任務的科學目標，主要是實現對火星形貌與地質構造特徵、火星表面土壤特徵與水冰分佈、火星表面物質組成、火星大氣電離層及表面氣候與環境特徵、火星物理場與內部結構等的研究。」劉彤傑說。
中國火星探測作為開放性科學探索平台，包括港澳地區高校在內的全國多地研究機構積極參與研製過程，並與歐空局、法國、奧地利、阿根廷等組織和國家開展了多項合作。
此次火星探測任務于2016年1月經黨中央、國務院批准立項，由國家航天局組織實施，具體由工程總體和探測器、運載火箭、發射場、測控、地面應用等五大系統組成。
國家航天局探月與航天工程中心為工程總體單位，中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院抓總研製運載火箭系統，中國航天科技集團有限公司所屬中國空間技術研究院和上海航天技術研究院抓總研製探測器系統。中國衛星發射測控系統部負責組織實施發射、測控。中國科學院國家天文台抓總研製地面應用系統，負責科學數據接收、處理、存儲管理等工作。
