人类探索火星一共需要几步？ | 赵宇鴳

火星上没有火，为何被称为“火星”？

因为它本身看起来是红色的且会闪烁，我们原来最早把它叫为萤惑（星）。火星是中国人给它取的名字，欧洲人则把它称为战神星。

在原来的古希腊神话，包括古罗马神话里面，也是把它认为和战争有关系，火星的英文名是Mars玛尔斯，这是罗马神话中战神的名字，在希腊神话中则被叫作Ares阿瑞斯。

▲人类对火星的推测

很多人误以为它的脾气很火暴，但它实际可能是个“温柔”的星球。火星的温度其实要比我们地球的低得多，它的最低温度可以达到零下140摄氏度，平均零下63摄氏度，可能在有些地方会达到零上一点点，但是大部分的时间都是非常低温的。

为探测火星，人类究竟有多拼？

我们希望说火星飞行器前往火星的时候，地球离火星的距离是最短的，大概每26个月就会出现一次，这样比较省燃料，因为我们飞到火星大概要八个月，如果我们用其它的周期去发射的话，可能我们要的燃料又会更多。

▲火星探测任务（数据截至2019年底）

其实从1960年左右开始，过去大概60年的探测时间里，人类不断地向火星发射探测器，但有些探测器是直接往火星去的，有些可能去了金星，再去火星，每个探测器都有不同的任务。

我们把1997年作为一个节点，在那之前大概有20多次探测，只有约三分之一是成功的，但在1997年之后，特别是美国，它的整个探测技术非常成熟了以后，成功率大大地提高。

“天问一号”是如何实现火星探测的？

“天问一号”的探测可以被分为两个部分，一个是它的轨道器，一个是着陆器/火星车。

其中火星轨道器能对火星全球开展探测，具体来说是可以停留在近火星轨道进行环绕飞行，并持续进行火星表面的遥感探测和空间环境探测。这样的话我们就能够对火星的地表成分、磁场空间的环境、近地表、地表下面的结构等进行许多探测，以获得很多新的数据。

▲中国天问一号火星车探寻火星北半球的秘密

另外一方面就是着陆器/火星车，天问一号“着陆器”准确地讲是一个着陆平台，是为了帮助祝融号火星车安全降落。通常着陆探测器可以在着陆点位置的周边开展地面探测，但是着陆器本身无法移动。而火星车更进一步，可以在火星表面移动巡视并且对沿途的地质目标进行分析。这里要特别说明的是，天问一号的着陆器没有携带科学载荷，所有的科学探测都依靠祝融号火星车。

现在这个火星车要去的地方是我们之前研究程度很低的地方——即在火星的北半球，从遥感轨道器上是很难把它看得特别清楚的，因为它地表有很多尘埃，从光谱学上来说很困难。

▲北面蓝色区域是低地，中国天问一号着陆点为2号乌托邦平原

我们中国火星车要去探测它的成分，去看看火星地下有没有埋藏水冰、这个地方的磁场是怎么样的，因为天问一号是中国第一次自主走向深空的一个任务，所以包括从它发射到它现在在轨的轨道修正，再到它的着陆技术，这些都是中国首次去摸索的。

▲火星地表下确有水冰

“天问一号”火星车在国际上的实力如何？

▲过去和即将登陆的火星探测器着陆点

2011年11月8日，中国第一颗火星探测器“萤火一号”搭载俄罗斯的“福布斯-土壤”探测器，向火星出发。任务过程中，“福布斯-土壤”探测器未能按计划进行变轨，任务以失败告终。

火星探测的方式随着技术的进步是逐渐发展的，最初只能飞越探测（也叫飞掠探测）。**飞越探测没法进入环火轨道，仅仅是从火星临近的空间飞过，主要可以获取火星图片和探测大气参数等等。**早前美国的探测器要么就是环绕，要么就是飞越探测，要么就是从环绕器上放一个着陆器去。

一般来说，每次任务都有一个主导的探测方式，比如有些任务就是环绕探测，有些任务就是着陆或者巡视探测，但在天问一号任务之前，还没有任何任务一次既做到环绕又做到地面巡视。

天问一号是中国第一次自主开展对整个火星的探测任务，这个探测器很特别，它首次一步实现了“绕”“落”和“巡”，这意味着探测器不但要降落，还要让火星车在地表进行巡视，这是很困难的，可以说天问一号实现了行星探测的壮举。

毕竟火星着陆本身是非常困难的，像欧盟到现在都还没有一次成功过。

未来“天问”系列还有哪些行星探测计划？

天问一号是整个中国行星探测的首例，因为之前的“嫦娥系列”主要是围绕月球展开探测，现在我们推出了天问系列。

▲行星、卫星和行星系统的起源和演化

天问系列除了要探测火星，还有其他行星的探测计划，比如天问二号在2024年左右计划会去探测小行星。

包括对木星系的探测，飞行器会飞非常久的时间，它要飞过小行星带，然后到达木星，对木星系和它的一个卫星开展比较近距离的探测。

之后的2028年，我们还计划要开展火星采样返回任务，把火星的样品采回地球，所以这也是非常令人期待的事情。

人类能否找到“下一个地球”并实现移居呢？

这取决于我们到底能不能很快地到达，比如说现在我们前往火星，要是能像坐高铁、坐航天飞机那样轻松、快速地抵达或许是可以的。但如果一趟旅程长达6个月到8个月，你要睡在那里，可能整个体验感也不是特别的好。

另外一个问题是我们到底能不能找到它，我个人觉得应该还是会有和我们地球很像的星球的。

现在人类在太阳系的探测也是希望找一些可能和地球环境很像的或者曾经过去很像的星球。目前我们认为火星就是其中一个，其实金星也和地球很像。

▲科考发现火星曾拥有液体水、生命必需的物质和能量

这些星球可能在早期的时候和地球是很像，只是它走到不同的路径去了，我们想知道为什么它会走到那条路去，这也是现在行星科学科学家很感兴趣的事情。

（本文编自赵宇鴳“万象曰”幕后采访视频内容）

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