El 14 de mayo de 2021 a las 23:18 UTC China hizo historia al convertirse en el segundo país en posar suavemente con éxito un artefacto funcional en la superficie de Marte. El rover Zhurong (祝融号) es además el primer vehículo móvil no estadounidense que se desplaza por el planeta rojo transmitiendo datos e imágenes. Pero alcanzar la planicie de Utopia Planitia no fue sencillo. El rover Zhurong tuvo pasar por sus particulares «nueve minutos de terror», como se conoce a la fase de Entrada, Descenso y Aterrizaje, EDL por sus siglas en inglés (para ser precisos, fueron 535,9 segundos). A diferencia de los cinco rovers de la NASA que han viajado a Marte, Zhurong no entró en la atmósfera del planeta rojo desde una trayectoria directa desde la Tierra, sino que lo hizo desde la órbita, como las sondas de aterrizaje de las misiones Viking 1 y 2 en los años 70. La cápsula con la etapa de descenso y el rover se separaron del orbitador Tianwen 1 (天问一号), que llevaba dando vueltas alrededor de Marte desde el 10 de febrero, y, después de unas 3,5 horas de trayectoria en solitario, entró en la atmósfera de Marte a 125 kilómetros de altura y 4,8 km/s (o sea, 17300 km/h; como comparación, Perseverance entró a 5,4 km/s).

A pesar de ser la primera misión planetaria de China, la misión Tianwen 1 introdujo una serie de novedades tecnológicas muy ambiciosas, siendo las más importantes el guiado de la cápsula mediante una superficie aerodinámica para aumentar la precisión en el aterrizaje y el uso de imágenes en la etapa de descenso propulsado final para elegir una zona de descenso adecuada. Además, la cápsula y la etapa de descenso incluían cámaras para filmar el despliegue del paracaídas. De hecho, hasta la misión Perseverance (Mars 2020) la NASA no había grabado nunca el despliegue del paracaídas ni usado imágenes para guiar su trayectoria. Durante la fase inicial de descenso a través de la atmósfera, la cápsula de la Tianwen 1 mantuvo su orientación gracias a la ayuda de propulsores de gas. 67,9 segundos después de la entrada atmosférica, dio comienzo la fase de control mediante la sustentación, durante la cual el ordenador controló el ángulo de giro de la cápsula para generar una fuerza de sustentación adecuada con el objetivo de cambiar la trayectoria, aumentando así la precisión del aterrizaje. La elipse de aterrizaje era de unos 100 x 40 kilómetros, comparable a las elipses de las sondas Phoenix o InSight de la NASA, aunque las elipses de estas sondas eran más estrechas porque entraban directamente desde una trayectoria interplanetaria.

 

Una vez la velocidad hubo descendido hasta 2,8 Mach, se desplegó la superficie aerodinámica de un lado de la cápsula. Este flap sirvió para volver a colocar el centro de gravedad de la cápsula en el eje del vehículo, además de asegurar un ángulo de ataque de 0º para el despliegue del paracaídas a velocidades supersónicas (en las misiones Curiosity y Perseverance, esto se logró mediante la inclusión de varios lastres de tungsteno que se expulsaron antes de la apertura del paracaídas). El proceso de despliegue del paracaídas comenzó a los 278,9 segundos y se produjo a una velocidad de 1,8 Mach. El paracaídas tenía una masa de 39,5 kg, una superficie de 114 metros cuadrados (200 metros cuadrados sin tener en cuenta el inflado) y fue diseñado para ser desplegado a una velocidad máxima de 2,5 Mach. El proceso de apertura fue filmado mediante dos cámaras situadas en el escudo térmico trasero (backshell).

Posteriormente, se separó el escudo térmico frontal y se produjo el despliegue de las patas del tren de aterrizaje. Una vez las patas de la etapa de descenso se abrieron, comenzó a funcionar el radar Doppler de aterrizaje, que verificó la altitud y velocidad del vehículo con respecto al suelo gracias a varios haces. 447,8 segundos tras la entrada atmosférica y a 1353,26 metros de altitud y 95 m/s de velocidad, la etapa de descenso con el rover se separó del backshell y el paracaídas. En ese momento comenzó la fase de descenso propulsado. Durante la separación de la etapa, la velocidad no podía superar los 115 m/s (414 km/h). Para entonces la trayectoria de descenso era casi vertical. Lo primero que hizo la etapa fue realizar una maniobra para desplazarse hacia un lado y evitar una posible colisión con el escudo térmico trasero y el paracaídas. Posteriormente, la etapa escaneó el terreno de forma autónoma mediante cámaras y sensores LIDAR para buscar la mejor zona de aterrizaje.

La etapa de descenso usó su motor YF-36A de 7500 newton de empuje máximo para frenar la caída. El motor fue capaz de modificar su empuje entre los 1500 y los 5000 newton según la fase de la misión para facilitar el descenso. También se emplearon 22 propulsores (16 propulsores de 250 newton y 6 de 25 newton) para orientar la etapa adecuadamente durante esta delicada fase. La mitad de los propulsores de 250 newton estaban situados de forma asimétrica para facilitar el control de posición y la maniobra de alejamiento del backshell. Durante esta fase, el ordenador era consciente de su orientación gracias a los 6 acelerómetros y 6 giróscopos de la Unidad de Medida Inercial (IMU).

Zhurong procedió a estudiar la llanura de Utopia Planitia con sus seis instrumentos. Por un lado, la cámara a color MSCam (Multispectral Camera), formada por dos cámaras en estéreo con 9 filtros y un sensor de 2048 x 2048 píxeles, y las dos cámaras de navegación NaTeCam (Navigation and Terrain Camera), que solo funcionan cuando el rover está estático (durante la conducción se emplean las cámaras hazcams en blanco y negro). Las NaTeCam tienen un campo de visión de 46,5° x 46,5°. Las cámaras están situadas a 1,2 metros de altura, en el extremos del mástil. Por otro lado, tenemos el radar RoPeR (Mars Rover Penetrating Radar), basado en el que han llevado los dos rovers lunares Yutu y Yutu 2 y capaz de alcanzar los 100 metros de profundidad, aunque solo funciona con el rover en movimiento. El resto de instrumentos son el espectrómetro MarSCoDe (Mars Surface Composition Detector ), que incluye un espectrómetro infrarrojo y otro láser, además de un microscopio, la estación meteorológica MCS (Mars Climate Station) y el magnetómetro RoMAG (Mars Rover Magnetometer). El espectrómetro láser LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) ha sido desarrollado en colaboración con el CNES francés a través del IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie) y puede analizar rocas situadas entre 1,6 y 7 metros de distancia.