前不久，国家航天局宣布：中国首次火星探测任务即行星探测工程“天问一号”任务，计划于7月下旬到8月上旬在中国文昌航天发射场择机实施。

7月17日，执行此次任务的长征五号遥四运载火箭，已垂直转运至发射区，这意味着中国首次火星探测之旅即将开启！

为啥要开展火星探测？

中国首次火星探测任务为啥取名“天问”？

世界火星探测哪家强？

今天，就让小新来为你科普！

为啥要探索火星？

火星是离太阳第四近的行星，大小处在地球和月球之间，平均赤道半径为3398km，约为地球的1/2。

而在太阳系八大行星中，它的物理性质和化学性质与地球最为相近。

和地球一样，火星也拥有高山、平原、峡谷，最神奇的是，它甚至连昼夜长短和四季变化也与地球一样。这样接近的环境，使得机器人或人类驻/住火星成为可能。

此外，在以往的探测中，科学家还曾发现过火星存在水的证据。所以，火星是否有孕育生命的条件、火星是地球的过去还是未来，都成为科学研究的重大课题。在载人登月后，火星成为人类登陆行星的首选目标。

火星探测难度大吗？

虽然火星探测意义大，但难度并不小。

火星相对地球距离较遥远，这就对发射、轨道、控制、通信和电源等技术都提出很高的要求。

考虑到风险、成本等因素，地球航天器到火星的更佳路线为1925年提出的“霍曼轨道”。由于该轨道每26个月才能出现一次，且最近“霍曼轨道”形成时间为2020年夏，所以近期各国火星探测计划均集中在该时间段。

中国首次火星探索为啥取名“天问”？

中国古代称火星为“荧惑”。其中“荧”代指火星由于土壤富含氧化铁而发出的红光；“惑”则出于古人对火星运行缺乏规律而感到的困惑。

而本次火星探测任务中的“天问”一词，则出自我国浪漫主义诗人屈原所著《楚辞》中的同名长诗《天问》。全诗通篇是对天地、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？

冥昭瞢暗，谁能极之？

冯翼惟象，何以识之？

“宇宙诞生之初的情况人们是怎么知道的？天地未分，混沌无垠，是谁考定而知之的？幽明之理，难知难晓，谁能穷极其本源？天地既分，惟象无形，何以识知它的形象？”

早在先秦时期，屈原就已对当时的天文学提出了质疑，这是可贵的科学精神萌芽。这与如今科学家们对火星的不断探究精神，不谋而合。

世界火星探索哪家强？

从1960年前苏联发射“火星1号”探测器开始，截至目前，人类已对火星实施了44次探测任务。

人类对火星的探索，也从最初的飞越探测，逐步深入至如今的探寻火星生命迹象。

2020年，中国、美国、阿联酋三国都将于夏季执行火星探测任务。

美国：为下一步载人登陆火星打基础

美国宇航局(NASA)的“好奇号”探测器自2012年在火星着陆以来，一直不断传送令人惊叹的火星照片。

美国计划于2020年发射的“毅力号”火星车，正是在“好奇号”火星车的基础上改进而来。有舆论认为，美国此次探测任务是在为下一步的载人登陆打基础。比如此次“毅力号”携带了火星氧元素原位资源利用实验仪，用以将二氧化碳转化为氧气。

中国：一次实现“绕着巡”三步走

而中国“天问一号”此次探测目的是一次实现“绕着巡”三步走，即能够对整个火星进行全球观测、成功着陆火星，以及火星车进行巡视勘测。

此次任务的科学目标是实现对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气等方面的科学探测。

阿联酋：并无“落火”计划

此次阿联酋计划发射的“希望号”火星探测器并没有“落火”计划，探测器采用环绕探测火星的方式研究火星大气和环境。

据外媒报道，阿联酋还计划投资1.36亿美元在地球上建设一座复制火星环境的“火星城”，为研究火星生活提供支撑。另外“火星城”也是阿联酋“2117火星战略”的一部分，希望在2117年前在火星上建立人类定居点。

此外，欧盟和俄罗斯原计划于今年尝试挖掘埋藏在火星地表下的生命元素。但由于俄罗斯方面的伞降系统、欧洲方面的飞行软件存在一定风险，该计划最终被推迟到2022年。
 

近期，火星发射进入“窗口期”，全球迎来“探火季”。继20日阿联酋“希望号”探测器顺利升空后，我国首次火星探测任务“天问一号”也将于7月下旬到8月上旬择机实施，开启属于中国人自己的行星探测时代。

中国为何要探测火星？难点在哪里？将执行哪些任务？“新华视点”记者采访了业内有关专家。

为何要“去火星”？

火星是离地球较近且环境最相似的星球，一直是人类走出地月系统开展深空探测的首选目标。以往的探测发现了存在水的证据，火星上是否存在孕育生命的条件？火星是地球的过去还是地球的未来？这些成为火星研究的重大科学问题。研究火星对认识地球演变具有非常重要的比较意义。

“为了人类社会的可持续发展，火星可否改造成为适宜人类居住的绿色星球？……只有这些重大科学问题被一一解答，我们才能清晰地思考地球和人类自身的未来。”中国科学院院士欧阳自远曾这样评价火星探测的意义。

基于现有航天能力，“奔火”飞行7个月左右即可到达，相比更远的行星和卫星，任务周期较合适；火星与地球有最接近的环境，使得机器人或人类进驻火星成为可能。

将执行哪些任务？

国家航天局公布的信息显示，我国首次火星探测任务的探测器由着陆巡视器（进入舱和火星车）与环绕器组成。据悉，此次探测目的是一次实现“绕、着、巡”三步走，即对整个火星进行全球观测、成功着陆火星，以及火星车进行巡视勘测。

火星环绕器携带7台仪器，火星车携带6台仪器，此次任务的科学目标是实现对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等进行科学探测，进而有利于建立起对火星全面而基础的认识。

“探火”到底难在哪？

相比月球探测，火星探测任务的难度更大。由于火星相对地球距离较为遥远，对发射、轨道、控制、通信和电源等技术都提出了很高的要求。目前，人类已对火星实施了44次探测任务，其中仅成功了24次。

不论是长达七个月的地火飞行，还是进入火星轨道的“刹车变轨”，以及最远距离达4亿公里的超远距离通信……地球通往火星的探测之旅可谓前路漫漫、风险多多。

不少航天专家指出，特别是着陆器着陆到火星表面的短短几分钟时间，可谓“惊心动魄”，必须迎接一系列高难度动作和挑战。

与月球着陆的情况不同，火星软着陆动力下降过程时间很短，而地面测控时延十几分钟，因此要求控制系统具有更高自主性和实时性。

“探火”缘何会“扎堆”？

航天科普专家钱航介绍，考虑到风险、成本等因素，地球航天器到火星的更佳路线为1925年提出的“霍曼轨道”。由于该轨道每26个月才能出现一次，且最近“霍曼轨道”形成时间为2020年夏，所以近期各国火星探测计划均集中在该时间段。

1996年以来，几乎每个发射窗口都有火星探测器发射。2020年，中国、美国、阿联酋等国家均已明确于今年执行火星探测任务。三个国家将在火星地表采样、区域巡视性探测、热大气层测量等方面执行探测任务，进而为生命起源及演变、探索人类新家园等方面的研究提供重要支撑。

“移民”火星可能吗？

地球上的一天不到24小时，而火星是24小时多，两者有几乎相同的昼夜长短；公转的轨道面和赤道面的夹角也非常相近，因此二者有几乎相同的季节变化。这些相似性都表明，火星是适宜人类居住改造的更好候选行星。

欧阳自远认为，通过技术手段提高火星表面温度、增加火星大气浓度等，可以进一步建立火星表面生态环境。

虽然将火星改造成为一个适宜人类生存与发展的绿色星球的远景是美好的，但具体实施起来十分不易，工程之浩大、成本之巨、技术难度之高、科学实施步骤之复杂是可想而知的，可能需要人类通过几个世纪艰苦卓绝的努力才能实现。