探测成果不断，载人登火可期

□ 毛新愿

今年6 月29 日，中国“天问一号”完成既定科学探测任务，火星车和环绕器获得约1040GB 原始科学数据，将向全球开放。“天问一号”实现了火星探测史上唯一的“绕、落、巡”三大工程目标一次性成功，环绕器和祝融号火星车仍会源源不断地发回火星遥测和表面探测数据。

另有消息称，迄今唯一探测火星内部的美国“洞察号”取得一系列成果后，即将于今年晚些时候退役。“洞察号”通过固定的火星地震仪和热流侦测器长期观测火星内部变迁，与之伴飞的卫星编队也是人类首次利用小卫星探测火星。

随着越来越多的国家启动火星探索，在任务数量增加的同时，任务难度和“深度”也在快速提升，已形成了对火星由内到外的研究网络。

在早期火星探测中，航天器只能抵近飞掠探测，在极小的时间“窗口”内观测火星后便滑入深空。随着技术日趋成熟，环绕、着陆和巡视等任务成为主流。其中，航天器长期环绕火星时可利用太阳能，维持较长的任务周期，保证多种仪器长期工作，全方位探测火星的重力场、磁场、大气层、地形地貌等，还能服务于火星表面的着陆器和巡视器，进行地球与火星之间的中继通信，有着无法取代的核心地位。

还有一些航天器借助于复杂的着陆系统，降落在火星表面，实现对火星更加精细的研究，包括火星土壤成分、水资源勘探、地表气象条件等。

巡视类着陆任务更是近些年火星探索的主流，最引人注目的当属火星车。火星车的最大优势是自带运动系统，使多种仪器移动研究较大范围的火星表面，还能按照科学家的指令去探测特殊地点。

人类对火星的研究揭示了很多颠覆传统认知的信息。即将退役的“洞察号”发现，火星的内核远比想象中的大，占据了火星半径一半以上，与估算中的地核占地球半径的比例几乎一致。此外，火星内核依然保留了大量熔融物质，并非科学家们原本认为的“已经冷却”，但这也进一步让火星弱磁场的成因变得扑朔迷离。“天问一号”和“祝融号”的初步研究成果也确认了上述信息。可以说，现在的火星昭示着地球的未来，为人类进一步研究“母星”提供了最好的样本之一。

与此同时，人类还在使用更多新技术研究火星。2021 年4 月19 日，在预装软件控制下，美国机智号直升机在火星大气中完成了30 秒悬停，这是人类飞行器首次在地外天体大气中持续且受控的动力飞行。原本计划只能飞行5 次就结束任务的“机智号”，至今已飞行了29 次。从地表巡视到空中飞行，这架小直升机大大提升了人类对火星表面的探测能力，也打开了新的探测思路。

在现有的各国火星探测计划中，火星采样返回堪称未来10 年内的重大节点。由于该任务要实现入轨火星、着陆火星、巡视采样、样品收集、火星发射、火星上空交会对接和返回地球等一系列高难度步骤，这无疑也代表着人类现今航天科技的顶级实力。

而在更远的将来，载人登陆火星将是人类科技史上的新的巅峰，让人类真正成为跨行星生存物种。目前，各大航天势力都在“摩拳擦掌”，更有美国太空探索技术公司等商业航天势力加入角逐，正在重型运载火箭、深空探测载人飞船、大型空间站、火星表面探测基地等领域不断突破。相信人类终有一日能踏上火星表面，并长期工作生活，让我们拭目以待！