从个头来说，“萤火一号”是火星探测器家族中的小家伙，“萤火一号”模型只有一辆自行车的大小，届时它的实际质量将重达110千克，体积有750×750×600毫米，太阳帆板展开将达到7.85米，设计寿命2年，身为首位火星“探测兵”，它将携带等离子探测包、掩星探测接收机、光学成像仪和磁通门磁强计等先进有效载荷。
“我们的探测器将和俄罗斯的探测器一起飞往火星。”上海航天局有关人士介绍了“萤火一号”抵达火星的全过程——2008年4月探测器完成初样，2009年6月完成真样。根据协议，2009年10月，“萤火一号”将与俄方的火星土壤采样返回探测器“福布斯”探测器一起由俄运载火箭同时发射，发射地点是哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天发射中心。
升空后，“萤火一号”将在距地面200千米的远轨道飞行4小时，然后启动主发动机，飞到距地面1万千米的过渡椭圆轨道无动力飞行26个小时。紧接着，“萤火一号”将迎来彻底告别地球的时刻，伴随着主发动机的再次启动，它就将进入从地球到火星的双曲线轨道，开始预计长达10到11个半月的太空旅程。
到2010年，“萤火一号”将由俄方探测器送入绕火星的椭圆形轨道，此刻太阳帆板将会展开，完成对太阳、对地球和对火星三个工作模式的切换，在近火点（距离火星最近的点）800千米、远火点80000千米、轨道倾角正负5度的火星大椭圆轨道上开展火星空间环境的科学探测，开始正式履行它的火星探测使命。
知识点火星
火星是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，直径为地球的一半，自转轴倾角、自转周期与地球相近，公转一周则要花两倍时间。在西方称为战神玛尔斯，中国则称为“荧惑”。橘红色外表是因为地表有赤铁矿（氧化铁）。火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水体。二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠，会随着季节消长。
探测太阳的“夸父”计划
“夸父”计划是中国的一个太阳监测卫星计划，又称为“空间风暴、极光和空间天气”探测计划，计划得名于中国神话中的夸父。
由于2012年将是一个太阳活动高峰年，2012年至2014年太阳活动将会很强烈，因此“夸父”计划三颗卫星建议在这个时间内发射，如果按期实施，该计划将是世界上唯一一个系统的日地空间探测计划。
“夸父”计划卫星初期飞行时间将为2至3年，计划共发射三颗探测器（A、B1、B2）。其中，A探测器“夸父A”将固定在离地球150万千米的拉格朗日点（也称L1点，即地球与太阳之间的引力平衡点），用以全天候监测太阳活动的发生及其伴生现象，“夸父B1”和“夸父B2”探测器将组成综合观测系统，在地球极轨大椭圆轨道上飞行，用以监测太阳活动导致的地球近地空间环境的变化，以及地球极光分布等。
夸父计划将帮助科学家深入研究日地环境，为灾害性空间环境预报提供观测数据。同时，它将揭示日地空间风暴机理，监测行星际扰动传播。届时，空间天气的预警预报水平将大幅提高，并推动中国航天深空探测技术的发展。
有专家指出，实施“夸父”计划，中国仍面临许多技术挑战。例如，“夸父A”要被准确发射到太阳与地球连线引力平衡点上，距地球150万千米。目前，只有美国航天局和欧洲航天局为数不多的航天器，如SOHO、ACE、ISEE等飞行器到达过L1点，中国从未把卫星发射到那么远的位置。此外，“夸父”卫星的对地距离是“嫦娥一号”卫星的4倍，地面人员要对卫星进行姿态调整，接收遥远的微弱信号。
“夸父A”卫星选择哪种运载工具、转移轨道才能到达距地球约150万千米的L1点；选择何种方式保持卫星轨道在L1点上；“夸父A”卫星如何实施远距离测控和通信；L1点通信距离上属于深空范畴，如何在深空条件下实施对卫星的测控和数据传输通信……这些都是实现“夸父A”卫星的关键环节，也是“夸父A”工程要攻克的技术难关。
“夸父B”卫星飞行任务是实现一天24小时、一周7天连续观测北极光的分布。为了实现这个目标，“夸父B”由两颗同样的卫星组成：“夸父B1”和“夸父B2”。这两颗卫星的轨道要位于同一极轨上，呈共轭飞行状态，远地点高度6个地球半径，近地点0.8个地球半径。选择什么运载工具和发射方式是“夸父B”卫星工程要解决的关键技术。
除此之外，整个“夸父”计划都采用成像技术，它所使用的一些特殊成像仪器都要进行技术攻关，如中性原子成像仪、太阳白光日冕仪。由于地球的外层空间有一些中性的氧原子，需要用现在的成像技术把其速度分布形成图形，以确定在太阳有扰动时，外层空间到底是如何响应的，但是由于中性原子本身通过交换原子以后可以成像，所以这里涉及一些新的成像技术方面的难点。
据了解，来自德国、法国、比利时、奥地利、加拿大等国的10多位著名空间科学家也将参与这项由中国人发起的太阳探索计划。
“夸父”卫星将在很高的精度上追踪太阳爆发和地磁暴活动；如果“夸父”计划顺利实施，它将有许多项首创技术，并将使中国在深空探测方面跨入国际领先行列。
知识点空间天气
空间天气是一个近地空间环境变化的概念。它与行星大气层内的天气截然不同，涉及空间等离子、磁场和辐射等现象。“空间天气”通常与近地空间磁层紧密相连，但其也研究星际空间的变化。在我们的太阳系内，空间天气主要受太阳风的风速和密度，以及太阳等离子体带来的行星际磁场三者的影响。各种各样的物理现象都与空间天气相关，包括地磁风暴和亚暴，在范艾伦辐射带的电流，电离层扰动和闪烁，极光和在地球表面的磁场变化诱导的电流等。日冕物质抛射及相关冲击波，也是空间天气的重要动力。
运载火箭新时代
目前我国的“长征”系列火箭，是在20世纪70年代“东风五号”洲际导弹的技术基础上发展起来的。经历30多年的发展，虽然经过很多的改进，技术有了巨大的进步，但是使用的推进剂、发动机和火箭的基本直径都没有什么变化。进入21世纪，它越来越不适应航天事业的发展形势。近年来，国际上已经开发出了多种型号的运载火箭，如美国的“德尔它”系列、欧洲的“阿丽亚娜-5”运载火箭、日本的H-2A型运载火箭等。这些运载火箭可靠性高，运载能力大，发射成本也在逐渐降低，越来越成为我国“长征”系列运载火箭的有力竞争对手。
相较于国际上这些新型运载火箭，我国的“长征”系列运载火箭，有其明显的不足：运载能力低、可靠性不高，安全性差，任务周期长，使用的推进剂性能差、毒性大，生产使用不方便，成本高，污染环境等；并且，还不能满足我国未来建立空间站、进行太空探测和载人登月飞行等航天事业发展的需要。如果我们不能尽快改进，不仅会逐渐被世界航天发射市场淘汰，而且这很可能会成为发展我国航天事业的制约因素。所以需要尽早规划，研制技术更先进的新一代大型运载火箭。
我国航天人早就预见到了这个问题。早在1986年，这个研制新一代大型运载火箭的规划就被列入了我国高技术研究发展计划——“863计划”纲要中了。
“863计划”对航天运载技术提出的发展纲要是：研究发展性能先进的大型运载火箭，提高我国航天发射商业服务能力，并为下世纪初建成长期性空间站奠定基础。
我国政府在2000年11月正式对外发布的《中国航天白皮书》中，也阐述了我国面向21世纪的航天发展战略和规划，指出今后10年或稍后的时期，中国运载火箭发展的目标是：全面提高中国运载火箭的整体水平和能力；提高现有“长征”系列运载火箭的性能和可靠性；开发新一代无毒、无污染、高性能和低成本的运载火箭，建成新一代运载火箭型谱化系列，增强参与国际商业服务的能力。
经过多年的反复论证，专家们提出了很多方案和发展途径，进行大量对比分析，对大型运载火箭的推进剂、发动机、火箭直径、级数和发射场等多方面进行探讨。到2002年4月，我国新一代运载火箭的总体发展规划基本完成，形成了“一个系列、两种发动机、三个模块”的总体发展思路。
