火星探测：中、美、欧、俄竞争将达白热化

中国火星探测车模拟图

中国第一次火星探测任务将于2020年完成。在一次任务中，火星将同时被“包围、着陆和游览”，火星的形状、土壤、环境和大气将被探索。中国的火星探测计划再次使火星探测成为公众关注的焦点。

火星和地球之间最近的距离是5500万公里，最远的距离是4亿公里。火星是太阳系中与地球最相似的行星，也是唯一一颗经过改造后可以实现大规模移民的行星。进入太空时代以来，美国多次进行火星探索，保持了很高的成功率，并相继做出重大科学发现。

1976年登陆火星表面的维京1号和维京2号是人类探索火星生命的先驱。自21世纪以来，人类先后发射了绕火星轨道运行的轨道飞行器、登陆火星表面的着陆器、巡逻车和探险车等。，利用各种科学方法进行探索，证明火星表面曾有大规模的水体活动，表明火星具有适合生命繁衍的环境特征，并可能已发育成生命。

2001年发射的奥德赛轨道飞行器发现了水流的痕迹。2003年发射的机遇号和幽灵号这对孪生兄弟发现了名为埃斯佩兰斯6号的岩石。这块岩石形成于火星历史的前十亿年，是机遇号探测到的最古老的岩石。它的粘土矿物是在富含铝的水环境中形成的，这表明当时流经岩石裂隙的水是中性的，生命的进化和繁殖需要一个中性的环境。今天，勇气号在2010年停止工作，但机遇号继续发回检测数据。

欧盟在2004年发射的火星快车轨道飞行器发现了以前的海岸线和沉积物。一系列科学数据也证明，火星曾经有大规模的水，可能是一个“蓝色星球”。它干燥的北部平原可能是几十亿年前的一片汪洋。此外，2005年发射的火星侦察轨道器和2008年5月登陆火星的凤凰号探测器都发现火星上仍然存在水。

好奇号探测器于2011年发射，是人类建造的最大、性能最高、最昂贵的探测器。它耗资26亿美元，重899公斤，有一个4.5米宽的外壳，携带11种不同的科学仪器。好奇号发现了黄岛湾的遗迹。36亿年前，有一个湖泊存在了至少数万年，长约50公里，宽约5公里。黄岛湾是一个淡水湖，理论上可以支持一些简单微生物的生存。这些微生物也可以在地球上的一些洞穴和温泉中找到。接下来，好奇号将寻找化学条件更好的岩石样品，以保存有机物、更高的有机物含量和更短的辐射暴露时间。一旦有机碳被探测到，它将是火星上曾经存在生命的直接证据。

我们不仅关心火星上的水。2013年发射的马文轨道飞行器深入了火星的低层大气。人们发现，随着火星磁场的减弱，火星一度稠密的大气层逐渐被太阳风吹走，揭开了火星大气层消失的神秘面纱。

在未来，更多的火星计划将被实施。2018年，空间探索技术公司将发射一艘红龙号宇宙飞船到火星，为将来的载人探索做准备。2020年，由欧空局和俄罗斯航天局联合执行的“外火星”火星探测任务将发射一辆探测车在火星表面着陆。下一代美国漫游者火星2020已经进入设计和建造的最后阶段，将于2020年夏天发射。计划于次年2月在一个曾经适合微生物生活的地点着陆，寻找火星上的生命迹象，收集土壤和岩石样本，并计划通过未来的火星探测任务将它们带回地球。

换句话说，2020年前后，火星表面将同时聚集至少四个来自中国、美国、欧洲和俄罗斯的火星探测器，火星探索的竞争可能会白热化。这次竞赛将是检验各国空间技术和行星科学研究实力的重要阶段。

(作者:中国科学院国家天文台)