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“萤火1号”在随“火卫一·土壤”升空后仍“乘坐”在其上。它们“手牵手”进入火星轨道，装在“火卫一·土壤”顶部的“萤火1号”在绕火星飞行3圈后两者分道扬镳：“火卫一·土壤”变轨到火星圆轨道上寻机登陆“火卫一”，钻取土壤样品后返回地球；“萤火1号”则在近火点(距离火星最近的点)800千米、远火点80000千米、轨道倾角小于5°的火星大椭圆轨道上，正式履行火星探测使命。
采用这种联合探测的方式对参加合作的中俄双方都有益。对于中方来讲，由于时间紧张、资金有限、没有经验、测控困难，所以短期内研制小型火星探测器，并且搭载在较大的火星探测器上发射和飞向火星，可以避开一系列技术问题；对于俄方来说，其运载火箭和火星探测器都有搭载余量，顺便搭载“萤火1号”不仅对自己的火星探测任务没有影响，还可获得额外的科学数据和经济效益。
我国目前正在建设自己的深空测控网，也有足够的运载能力，所以将争取于2013年独自发射、测控自己的火星探测器。据悉，我国火星探测的步骤将与月球探测计划类似，采用“绕、落、回”，即第一步是实施火星环绕探测，并开展软着陆技术验证；第二步是实施火星软着陆，开展火星就位探测；第三步是实施火星无人采样返回。