人类为什么要探测火星

杨洁

2021年5月15日，天问一号火星探测器成功着陆在火星北半球的乌托邦平原，7天后，祝融号火星车与天问一号探测器成功分离，踏上火星，开启了火星表面巡视探测之旅，我国火星探测任务实现了人类航天器首次在一次任务中完成火星环绕、着陆与巡视探测。中国航天，厉害！

天问一号任务是我国首次进行火星探测，然而人类探测火星已经有将近60年的历史了。那么，为什么要探测火星？人类第一次探测火星是什么时候？天问一号在火星上有哪些探测活动呢？别急，这就一一告诉你。

火星为什么值得探测？

火星是一颗漂亮的橙色星球，它距离地球最远时约4亿千米，最近时约5600万千米，是太阳系中距离太阳第四近的行星，是距离太阳第三近的地球的“好邻居”。这位“好邻居”之所以吸引着人类的目光，主要是因为它有一个其他星球都没有的特质——最像地球。

有多像呢？火星的自转速度几乎与地球相同，火星上的一天有24小时37分钟。火星的公转周期是687天，火星自转轴的倾斜角度与地球相近，所以火星也像地球一样拥有四季，只不过每个季节持续的时间是地球的两倍左右。火星的地貌也和地球差不多，有高原、平原和环形山等。

火星上还有大气、水、各种矿藏和氧化物。其中最特别的是，火星的大气层中有臭氧层。臭氧层可以吸收太阳光中的紫外线，利于生物在火星表面的生长发育。所以，火星有可能支持生命的存在，并且有可能被改造为适宜人类居住的星球。因此，探测火星对拓展人类的生存空间、探索生命起源、研究太阳系内行星和其他星系的诞生具有重大意义。

人类是从什么时候开始探测火星的？

1962年11月1日，苏联的火星1号探测器成功发射。尽管飞行5个月后失联，没有传回任何火星的数据，但火星1号在飞行过程中探测到了微流星体撞击事件、太阳风、行星际磁场及宇宙线等珍贵数据，对后来的行星际飞行有重要的参考价值。

第一个为火星拍照的探测器是美国的水手4号。1964年11月28日发射升空，经过8个月的飞行，水手4号在距离火星表面最近9846千米的高度飞掠火星，成为第一个成功飞掠火星的探测器。当人们看到水手4号拍摄的火星照片时非常震惊，科幻小说中描述的存在生命的火星竟然布满陨石坑，毫无生气。

1971年5月28日，苏联的火星3号探测器发射，6个多月后，它成功著陆，成为第一个登陆火星的探测器。然而，火星3号只传输了14.5秒的数据就突然与地球失去了联系。

比火星3号晚两天发射的美国水手9号是第一个环绕地球之外其他行星飞行的探测器。它在火星上空飞行了349天，拍摄了7000张照片，覆盖了火星表面80%的区域。

20世纪90年代，火星车终于驶上火星了！1997年7月4日，美国火星探路者号成功着陆火星，它携带的旅居者号小型火星车是第一辆在火星表面行驶的火星车。火星探路者号的着陆过程非常有意思，是“蹦蹦跳跳”着降落的。

21世纪以来，更多国家加入到了火星探测的队伍中，人类对火星的了解也越来越多。2003年6月2日发射的火星快车号是欧空局的首个火星探测器。2011年11月26日，好奇号火星探测器发射升空，它的火星车可以从地球远程遥控。然而，由于火星距离地球非常远，地球发出的信号，火星上的好奇号要延迟一段时间才能收到。

天问一号将在火星进行哪些探测？

我们先来回顾一下天问一号的探火历程吧！2020年7月23日发射后，天问一号花了7个月的时间才从地球飞到火星。飞行期间，天问一号发布了它的自拍照。天问一号独自在太空飞行，是谁帮它拍的照？

原来，天问一号进行自拍时会抛出一个微小卫星。随着逐渐远离，微小卫星以1秒1张的速度连拍。完成拍摄后，微小卫星用Wi-Fi将图像数据传回天问一号，天问一号进行处理并传回地球，我们就能看到珍贵的照片啦！天问一号自拍不只是为了“留影”，还能帮助地面人员监测它的状态，绝对是一举两得！

挥别微小卫星，天问一号继续它的太空飞行之旅，在2021年2月10日到达火星，开始环绕火星飞行，为我们献上了一份特殊的新年贺礼。又过了3个多月，天问一号在飞行中逐渐靠近火星，终于在2021年5月15日成功着陆在火星北半球的乌托邦平原上。自此，我国成为世界上第三个实现火星着陆的国家！

天问一号火星探测器总质量约有5吨，怎样才能安全着陆呢？天问一号采用的是火箭反推悬停的降落方式。由于天问一号的飞行速度很快，着陆前，它要减速再减速。首先，在进入火星大气层后利用火星大气减速;然后，打开降落伞进一步减速;最后，使用携带的反推火箭进行最后的减速，最终安全着陆。这种降落方式我们在探月工程中已经使用过许多次，因此更熟练、更安全。

经过一周左右的稳定和调试，5月22日，天问一号巡视器——祝融号火星车与着陆器分离，成功踏上火星，我国火星探测任务实现了人类航天器首次在一次任务中完成火星环绕、着陆与巡视探测。那么，天问一号和祝融号在火星上要执行哪些任务呢？

由于天问一号是我国的第一个火星探测器，对火星进行环绕、着陆和巡视都是第一次，因此，“绕、着、巡”本身就是它的任务之一。其中，“绕”主要由环绕器承担，它与着陆巡视器分离后继续环绕着火星飞行，将为我们探测火星土壤、表面和地下水冰，火星的地形地貌，调查和分析火星表面物质成分等。此外，天问一号环绕器还要为祝融号火星车提供通信支持。“着”和“巡”由天问一号着陆器和祝融号火星车承担。着陆后，它们将对着陆区的地形地貌、岩石成分以及环境气候进行探测。

让我们继续关注天问一号火星探测任务，跟随天问一号火星探测器和祝融号火星车一起出发去火星，探索更多未知的火星秘密吧！

（责任编辑  高博）