2020年7月23日12时41分，我国首个火星探测器由长征五号遥四运载火箭从中国文昌航天发射场发射升空。我国首次火星探测任务（行星探测工程天问一号任务）正式实施，标志着我国深空探测踏上新的征程。与其他任何国家首次火星探测任务不同，“天问一号”要实现“绕”“落”“巡”的三连任务，当属全球首次。火星探测如此步步惊心，为何各国还要前赴后继地开展探测火星？

为什么人类对火星情有独钟？

自从祖先从茹毛饮血的蛮荒时代缓慢走入文明社会，人类头顶的天空便成为最神秘的地方。自古以来我们与火星便存在着一种密切关系。假如你喜欢翻看古籍，对于“荧惑”这两字一定不陌生，这是古人对于火星的称呼。

时间来到了现代，在人们的心里，火星不再是一颗普通的行星了，它已经演变成一种希望。对于许多人来说，火星既熟悉又神秘，许多科幻大片都以火星为背景拍摄，科学家也在设想让人类移民火星。

这是因为，在太阳系八大行星之中，火星是除了金星以外距离地球最近的行星，也是最近似地球的天体之一。

相较而言，火星的条件“优越”不少。火星环境最为接近地球，表面平均温度零下55℃；大气密度相当于地球的1%，在太阳系中大气条件最为接近地球；火星表面光照不太弱，太阳能可用，且由于自转轴倾角和自转周期与地球相近，火星的昼夜长短及四季变化与地球也几乎一样......

大约在四十亿年前，火星上甚至还有过水，有过河流和海洋，那时候的火星可能比现在地球还要宜居。然而今天，那里却是一片干燥、荒凉、寒冷的绝境。所以，探测火星、了解火星，能帮助人类进一步预测地球和行星的未来变化趋势，了解自身在宇宙中的地位和最终命运。

中国科学院紫金山天文台专家介绍，火星表层深处可能存在很多稳定的液态水，研究火星地质、表面成分的长期演变过程，岩石和空气大气、水的相互作用等，将有助于我们理解火星生命可能存在和消失的原因，为预测地球的未来提供启示。

为什么今年是大热的“火星年”？

世界各国的火星探测活动要追溯到20世纪60年代。1960年10月，苏联向火星先后发射了两个探测器“火星1A”号和“火星1B”号，但均以失败告终。直到1964年10月，美国“水手4号”探测器才向地球传回人类史上第一张有关火星表面的近距离图像，开启了火星探测的新篇章。

2020年6月底，人类已对火星实施了40余次探测任务，其中成功24次。2020年7月，新一轮火星探测窗口期开启，阿联酋、中国、美国三国“探火”，可以说2020年，成为大热的“火星年”。

为什么是2020年？为什么选在7月？这主要是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极高要求。考虑到风险、成本等因素，地球航天器到火星的最佳路线为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最佳假窗口期。尤其是1996年以来，几乎每个发射窗口都有火星探测器发射。

为什么说这是“万里长征”的第一步？

我国首次火星探测任务起步虽晚，但起点高、跨越大，从立项伊始就瞄准当前世界先进水平确定任务目标，明确提出在国际上首次通过一次发射，完成“环绕、着陆、巡视探测”三大目标。如果这一目标能够顺利实现，我国将成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。

中科院紫金山天文台专家介绍，“‘天问一号’由轨道器、着陆器、巡视器三个部分组成，将一步完成绕、落、巡三步，这将是世界上首次探索火星即完成软着陆的任务。”绕就是轨道器环绕火星进行探测；落则是着陆器软着陆于火星表面进行固定位置的地面探测；巡则为巡视器（火星车）在火星表面进行不固定位置的科学探测。

我国首次火星探测任务，如果一切顺利，大概需要7到8个月的时间，预计2021年2月末，“天问一号”才能到达火星轨道。

把火星探测器送上太空只是万里长征的第一步。接下来，探测器还要进行地火转移、火星捕获、火星停泊、离轨着陆和科学探测等多个阶段，面临的挑战可谓步步惊心。

着陆巡视器奔向火星的过程中，最大的难点在于“恐怖七分钟”，即再入、下降与着陆过程，这一过程中，着陆巡视器的时速需要在7分钟内从18000KM/H的速度降低至0，这就像一辆比高铁列车最快时速还要高50倍的列车，突然进行紧急刹车，稍有不慎，高速行驶的火星车便会化为灰烬或者粉身碎骨。

顺利到达火星后，火星车将停留90个火星日，开展巡视探测、火星地貌特征研究等多项任务。期间，火星车会向地球传回相关数据和图片资料，紫金山天文台也将会参与到此类数据的分析中，进一步解密火星“密码”。

扬子晚报/紫牛新闻记者于丹丹

图片来源 视觉中国

校对 丁皓宇