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人類火星探測起步於(yu) 20世紀60年代，蘇聯在1960年發射首顆火星探測器，此後經過60多年發展，從(cong) 早期的飛越和環繞探測，到如今的著陸和巡視探測，火星已經成為(wei) 人類探測最多、研究程度最高的類地行星。

火星也是當前太陽係探測和行星科學的焦點。火星探測對於(yu) 研究太陽係早期曆史、探索生命起源具有重要意義(yi) ，對於(yu) 認識和保護地球、拓展生存空間具有重要價(jia) 值，有助於(yu) 實現人類社會(hui) 的可持續發展。

火星表麵

火星的秘密很多

火星是地球的鄰居，而且可能存在生命或適宜生命繁衍，因此成為(wei) 太陽係最重要的探測目標。

火星距離太陽平均為(wei) 228萬(wan) 千米，約是日地距離的1.5倍，它的體(ti) 積是地球的1/4，重量是1/10，表麵重力有地球的40%。夜空中的火星是一顆亮度變化很大的暗紅色星球，像天邊的篝火。

火星位於(yu) 太陽係宜居帶內(nei) ，環境與(yu) 地球非常相似，地表平均溫度-55℃，白天可以達到28℃，夜晚低至-132℃。火星自轉一周24.66小時，與(yu) 地球的1天相差半個(ge) 多小時，公轉周期687天，相當於(yu) 地球的1.9年，火星有四季變換，每個(ge) 季節持續約6個(ge) 月。火星上也有大氣層，但非常稀薄，而且二氧化碳含量占了95%。

最重要的是，火星存在液態水。雖然現在火星表麵完全幹涸，但很多地區有流水侵蝕痕跡，縱橫交錯的河床顯示，火星曾有大大小小的湖泊和海洋。2002年，美國宣布從(cong) 火星南極圖像和數據中發現大量的冰，2018年，科學家在火星南極冰蓋下發現20公裏寬的液態水。

人類探測火星的過程與(yu) 月球相似，隨著技術進步，正在按照環繞探測、著陸探測、巡視探測、采樣返回和載人登陸的步驟逐漸深入。目前人類已經實現環繞探測、著陸探測和巡視探測，我國“天問一號”在一次任務中完成三個(ge) 探測步驟，成就非常了不起。

天問一號著陸器

目前火星探測已經到了采樣返回的階段，我國“天問三號”探測器計劃在2028年發射，要去火星采樣。美國的毅力號火星車已經開始進行采樣任務，不過這些珍貴樣品要到2033年才能送回地球。

火星探測的科學意義(yi) 大

太陽係的起源和演化、尋找地外生命和宜居環境、行星的起源和演化是當代太陽係探測的三大科學主題，而火星上蘊藏著珍貴線索。

為(wei) 了探索太陽係的起源，人類不斷尋找太陽係形成的早期物質和信息，這些在火星上都可能有所保留。在火星不同位置的采樣分析，對火星形成過程、化學組成、內(nei) 部分異的研究具有重要價(jia) 值。

火星的起源和演化為(wei) 我們(men) 提供了地球以外的行星樣本。諸多跡象表明，很久以前，火星具有適宜生命存在的環境，在經曆幾十億(yi) 年的演化後變成現在的不毛之地。此外，火星磁場非常微弱，無法阻擋太陽風高能粒子對星球表麵的侵襲，火星上空的大氣同樣存在臭氧層空洞。

這些現象和問題，對於(yu) 我們(men) 研究磁場演變以及磁場對星球的作用、地球臭氧層空洞的影響等很有參考價(jia) 值，對於(yu) 我們(men) 正確認識地球環境的變化趨勢，保護地球環境具有重要意義(yi) 。

火星探測最重要的方向還是尋找生命痕跡。根據當前研究成果，生命誕生的基本條件是液態水、能量和構成生命的基本元素。目前我們(men) 已經發現火星以極地冰和地下水形式存在的水資源，發現大氣裏的甲烷。火星長期位於(yu) 太陽係宜居帶，溫度、大氣都為(wei) 生命培育提供了適宜條件，是我們(men) 在宇宙中最近的可以找到外星生命的地方。

如果找到生命證據，將會(hui) 對人類如何認知宇宙生命產(chan) 生重要影響。無數恒星和行星遍布宇宙空間，生命是否普遍存在？如果環境適宜並具備基本條件，生命就會(hui) 產(chan) 生，宇宙將比我們(men) 想象的更加熱鬧，而這個(ge) 秘密可能很快就在火星揭曉。

可以牽引科技發展

火星探測是一項多學科交叉、技術高度集成的係統工程，其關(guan) 鍵技術的突破，將帶動空間天文學、空間物理學、空間材料科學等基礎領域的創新發展，探測成果將會(hui) 促進行星學、宇宙學、火星生命學等學科進步，這些學科的進展又將帶動更多的基礎學科交叉、滲透和共同發展。

火星探測還是當今世界最前沿的科技創新活動。與(yu) 登月相比，火星與(yu) 地球距離更加遙遠，環境更加陌生，實施難度和技術挑戰驟升，已經成為(wei) 國際空間技術戰略製高點和行星探測的首要目標。

目前人類共開展過47次火星探測任務，成功率約53%，隨著航天科技能力不斷提升，2000年以後的成功率提升到約80%。即便如此，全世界也隻有美國、蘇聯、歐盟、印度、阿聯酋等寥寥幾個(ge) 國家實現了火星探測，能夠在火星著陸的隻有美國和中國。可以說，火星探測是國家航天能力的試金石。

“天問一號”實施前，我國對火星無實際飛行經驗，無一手環境數據，未提前發射火星中繼衛星，而在一次任務中實現了火星環繞、著陸、巡視三大目標。“天問一號”係統非常複雜，任務起點高，技術跨越大。

這項任務的成功實施，是集中全國各方麵科研力量，集智攻關(guan) 、突破創新的結果，也是我國在大推力火箭、深空測控、軌道設計、高精度飛行控製、深空自主導航、地外天體(ti) 著陸等技術逐漸發展成熟的結果，代表我國已躋身全球深空探測先進者行列。

太空移民的首選地

如今我們(men) 處於(yu) 一個(ge) 科技空前發達、物質極大豐(feng) 富、人口迅速增長、社會(hui) 高度文明的嶄新時代，同時也麵臨(lin) 著新的重大危機，如氣候異常、環境汙染、人口爆炸、能源危機等。解決(jue) 這些問題有兩(liang) 種途徑，一是加強治理，保護環境，限製人口，實現有限資源條件下的可持續發展；二是衝(chong) 出地球，開辟新天地，拓展人類整體(ti) 生存空間。

人類探索宇宙空間的終極目標就是走第二條路，開拓生存空間。隨著火星探測和研究的不斷深入，那裏將是人類太空移民的首選地。

在火星表麵的美國火星直升機

火星目前的環境還非常惡劣，無法滿足人類基本生存需求，大氣太稀薄、氧氣含量低、晝夜溫差大。但火星優(you) 勢更多，它是離人類最近的星球之一，擁有支持生命所需的所有資源。

科學家們(men) 提出設想，通過進一步增強火星溫室效應，提高表麵溫度，形成地表水流，培育能進行光合作用的菌類和苔蘚，逐步開展植樹造林計劃，改變火星大氣的成分。經過一到兩(liang) 個(ge) 世紀的不懈努力和改天換地，可以把火星改造成世外桃源，變成人類的第二家園。

這一切的實現都依賴於(yu) 人類對火星的詳細探測，我們(men) 要調查火星的礦物岩石，分析火星資源分布和環境特點，為(wei) 未來大規模登陸火星和資源利用打下基礎。今天我們(men) 已經向這個(ge) 美好未來邁出了第一步，正如100多年前，人們(men) 難以想象可以坐著寬敞的飛機，橫跨大洋去另一個(ge) 大陸，也許100年後，任何一個(ge) 地球人都可以坐著航班抵達火星。

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