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4月24日，国家航天局在2020年中国航天日线上启动仪式上公布：中国行星探测任务被命名为“天问（Tianwen）系列”，首次火星探测任务被命名为“天问一号”，后续行星任务依次编号。

“天问”，是中国首次火星探测任务名称，它也是浪漫主义诗人屈原写的一首长诗。这首诗讲的是屈原对于天地、自然和人世等一切事物现象的发问。“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之……”，面对未知的天地，屈原提出了自己的疑问，表达了对真理执著的追求。

首次火星探测任务的标识“揽星九天”以“中国行星探测工程”作为整体概念，图案整体倾斜向上，既饱含动感、气韵流动，又充满向上的冲击力，代表了“追逐梦想、勇于探索”的精神。太阳系八大行星依次排开，每个行星以各自的特征色呈现。行星镶嵌在C形轨道之上，如同星空中的钻石闪耀光芒，等待中国人伸手摘星。

一条条开放的椭圆形轨道构成了独特的字母“C”的形象，包含了三层含义，一是“China”（中国），代表“中国”开展行星探测；二是“Cooperation”（合作），代表“协同攻坚、合作共赢”的精神；三是“C3”，行星探测工程设计最重要的物理量，是深空探测运载能力和探测器到达地外天地能力的重要表征。