2020年探测火星，我们准备好了吗

美国国家航空航天局3月21日发布的一份报告称，火星探测器“洞察”号(Insight)在火星上的温度测量被阻止，已经暂停了近三周，失败的原因尚未确定。

显然，探索火星并不容易。然而，人类对火星探索的热情从未熄灭。中国人民政治协商会议全国委员会委员、中国探月工程总设计师吴在2019年和会议期间透露，中国将在2020年发射探测器，实现火星的轨道、着陆和巡逻探测。中国火星探测任务项目总设计师张荣桥曾经说过，第一次火星探测任务实现了“盘旋、坠落、巡逻”一步到位，这在世界上是前所未有的，也是极其困难的。

火星有什么魔力吸引人类效仿？面对严峻的挑战，我们准备好了吗？

为人类寻找第二个家

从儿时熟悉的“马丁叔叔”到最近的热门影片“火星救援”，火星承载着无数人类的太空梦想，被认为是人类“太空家园”的重要候选。美国SpaceX公司近年来提出了“火星移民”计划，并设计了一枚可运载100人的火星火箭“BFR”。

当然，改造、建造和迁移到火星还为时过早，但在现阶段探索火星也具有重大的科学意义。

中国科学院国家天文台的研究员郑永春认为，研究火星可以给人类带来很多启示。他说火星和地球是太阳系中的“兄弟姐妹”。研究二者的异同是一项有价值的基础研究。

火星上是否存在或曾经存在生命也是一个困扰科学家的难题。研究表明，在古代，火星有潮湿温暖的气候和流动的水。2018年，科学家发现火星南极冰盖下有液态水的证据。这增强了人们在火星上发现生命的信心，也向人们展示了在火星上生活的希望。

此外，探测火星背景磁场的长期演变对于研究地球磁场的长期演变具有重要意义。对火星的地形、地貌特征和分区以及表面物质的组成和分布的研究将有助于理解火星的起源和演变。

中国第一个火星探测器携带了13个科学有效载荷。它将探测火星的地形、土壤、环境和大气，并研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构。

国家空间探测技术首席科学通信专家庞志浩表示，如果任务成功，中国将进一步实施火星表面采样和返回任务，最终实现火星从全球测量到局部详细测量、着陆和定位分析，再到样品实验室分析的科学进程。庞志浩说，中国火星探测计划的总体科学目标包括研究和确定火星着陆和生命存在的条件和区域、火星土壤及其水冰的特征、气体和物质组成、火星大气和气候特征、火星地质特征、演化和比较行星学等。

探月工程为探火任务奠定了基础。

为了实现上述目标，很难先到达火星。

首先要突破的是长距离。火星离地球最近时也有5000万公里，探测器需要飞行数亿公里才能到达火星，这需要发射、轨道、控制、通信和供电等高科技。记者了解到，中国将利用长征五号运载火箭发射目前国内推力最大的火星探测器，并将其直接送入地球火力转移轨道。

由于距离的原因，测量和控制通信并不容易。然而，北京航天控制中心副主任李健曾表示，中国已经拥有数亿公里的深空测控能力，完全可以支持火星探测。

与飞行相比，探测器在火星上下降和着陆更加困难。过去，许多探测在这个阶段都失败了。庞志浩说，当探测器进入火星大气层时，它能接收到的遥测信号非常微弱。当它移动到火星的背面时，它的轨道参数在地球上无法精确获得。通信延迟也会造成很大影响。因此，火星着陆过程完全需要探测器自主完成，整个过程被称为“7分钟的恐怖”。

中国航天科技集团第八研究院院长戴守伦说，火星的大气密度只有地球的1%。着陆器进入大气层后，以每小时20，000公里的速度与火星“碰撞”。它需要通过各种措施，如空气动力学形状、降落伞和反推发动机，一步一步地减速，才能安全着陆。

中国人民政治协商会议全国委员会委员、中国航天科技集团第十一研究院研究员周日前透露，中国火星探测器已完成气动外形设计、气动力设计和气动热设计，正在进行实验验证。此外，中国在2016年完成了第一次火星降落伞开伞试验，验证了降落伞的充气性能，获得了降落伞的气动数据。

即使它能成功着陆，火星漫游者仍将接受复杂和恶劣环境的考验。2018年，美国“机遇号”探测车因沙尘暴停止工作，并于今年2月被宣布“死亡”。

应该说，中国仍然是火星探索的“新一代”。然而，在过去的十年里，中国已经进行了五次探月活动，都很成功。他们验证了深空探测领域的轨道设计、探测器自主导航控制、深空TT&C通信等关键技术，积累了丰富的经验。

这项任务是否会成功还有待观察。如果成功，它将成为继月球探测之后中国深空探测任务的“垫脚石”。国家航天局系统工程司副司长赵建表示，到2030年左右，中国还将开展小行星探测、火星采样、木星系统探测和行星穿越等深空探测任务。