【文/观察者网专栏作者 李会超】
在东方红一号成功发射50周年的日子，我国发布了航天工程下一个里程碑式的使命——“天问一号”，即火星勘探。而“天问”也成为了我国行星勘探使命的一起称号。从“天问”的使命标志看，未来我国的勘探器不只将光临火星，太阳系的其他大行星和卫星也将是咱们的勘探方针。
现在，大部分航天器首要作业在地球邻近，现已可以直接服务社会生产日子，供给通讯、导航、对地观测等服务。近地空间的航天使用现已从前期前瞻性的技能实验范畴转化为施行化、商业化的范畴，现在相对老练。而现在空间勘探的前沿，则是远离地球、去往其他天体的深空勘探。
从美国等航天强国的展开进程看，月球是深空勘探的第一站。经过嫦娥探月方案的成功施行，我国现已把握了对月球进行盘绕、下降和巡视勘探的相关技能，除了月兔号月球车在作业期间呈现意外这一插曲外，全体上说嫦娥使命方案进行的适当成功，还在鹊桥号中继卫星的协助下完结了人类月球反面的初次着陆。
月球之后，人们挑选下一个方针往往是火星。在太阳系中，地球的近邻是火星与金星，都可当作月球之后的下一个备选目的地。但是，不管从科学研讨视点仍是未来对行星的开发利用视点讲，火星是比金星愈加抱负的挑选。
火星全貌
关于生命体来说，火星的环境要比地球恶劣不少。火星的大气相对淡薄，且首要成分为二氧化碳。大气中存在着强沙尘暴等恶劣气候，平均温度约零下数十度。火星没有较强的内禀磁场，无法像地球相同供给关于太阳高能粒子供给满足的抵挡。
但相关于其他行星来说，火星与地球的类似度又是最高的。火星轨迹之外的大行星均为气态巨星，它们乃至没有一个可以让咱们安稳站立的固体外表，形状与地球有根本上的不同。而关于地球轨迹以内的金星和水星来说，因为间隔太阳太近，一方面白日时行星外表温度比较地球高的太多，另一方面太阳的潮汐确定也使得它们自转一周的时刻太长。比方，金星上的一天适当于地球上的两百多天，因而关于同一区域来说，昼夜不会快速改换，将在较长的时刻里处于极寒或极热的状态下。
火星上一天的长度仅比地球稍长，和地球相同在温带区域有着四季的改变，火星外表的地势地貌和地球也有着比较多的类似。现有研讨标明，火星历史上或许曾经是一颗温暖湿润的星球，还有或许孕育过生命，但是火星气候发作的气候改变使得它成为了现在的姿态。从科学研讨的视点讲，咱们咱们可以从这颗星球外表、内部和邻近的空间中，获取关于它曩昔和现在改变的信息，从中发现行星演化或许的规则，并由此对地球未来或许的命运有所认知。究竟一代人或几代人的生命相关于行星演化的时刻周期来说都适当时刻短，而火星上刚好或许贮存了这样的一个进程的“纪录片”。
猎奇号火星车拍照的火星夏普山，假如不加解说，仅凭图画看，有很大的或许性被误认为是地球上的山峰
火星与地球的类似性也使得它成为太空移民的首选目的地。现在，现已有如马斯克这样的“极客”在PPT上勾勒未来“火星殖民”的蓝图。尽管这样的愿景何时可以完结尚不可知，但至少火星移民在理论上是具有或许的。火星上或许存在着很多冻结成冰的水，具有可以提炼成金属的矿产，也有高浓度甲烷呈现的区域。这些资源，都可以让开端的火星移民在从地球运送来的机械和资源的基础上，在火星因地制宜扩大生产，逐渐完结自给自足，终究不需再消耗很多本钱从地球上运去物资。至于维系人生计的食物，火星与地球比较挨近的气候，也给在火星进行农业生产供给了或许。植物进行光合作用的质料二氧化碳，是火星大气的首要组成部分。
SpaceX关于未来火星城市的设想图
人类对火星的勘探首要可以划分为三个阶段。第一个阶段开端于上世纪六十年代，以飞掠和着陆勘探为主，取得了关于火星的开端知道。这一时期比较成功的勘探器有美国的水手4号和6号、7号，成功飞掠火星后传回了火星外表的图片；及美国的维京1号和2号，成功在火星外表着陆并进行勘探。因为技能还不老练，这一时期使命的失利率较高，不光苏联进行的十多次勘探一次都没能成功，美国也有数个勘探器献身在了飞翔的不同阶段。
第二个阶段首要在上世纪90年代，美国、日本和俄罗斯的几艘勘探器打破了火星勘探在80年代的沉寂。这一时期火星飞翔的失利率依然很高，除美国的火星探路者号和火星全球勘察者号外，美国、俄罗斯和日本的其他8个勘探器使命均以失利告终。
机会号火星车拍照的其在火星着陆场邻近的状况
进入二十一世纪后，火星勘探迎来了大展开。这一时期，盘绕火星的勘探器和在火星外表着陆和进行巡视的勘探器组队动身，在火星上相互配合，取得了令人振奋的效果。美国的勇气号、机会号火星车超规划寿数作业，其安装的丰厚的科学仪器不光为科学家们带来了很多新发现，还传回了许多可以让群众身历其境的火星相片。现在MAVEN、猎奇号、洞悉号等等后续勘探器又在连绵不断的取得新的效果。得益于深空勘探技能在失利中取得的前进，进入二十一世纪后火星勘探使命的成功率大幅提高。
不一起期在火星外表着陆的勘探器
上一年10月，我国现已发布了火星勘探器的外观图。归纳图片和有关揭露文献信息，这艘现在现已被命名为”天问一号“的勘探器由两个部分构成，其间上半部分的钝头体为着陆器，带有喷嘴的下半部分为盘绕器。在发射后，天问一号将进入地火搬运轨迹飞翔，着陆器和盘绕器在火星邻近别离。着陆器落地火星外表，除了对落点就地展开勘探外，还会放出巡视器（火星车），对落点邻近的区域进行进一步勘探。而盘绕器则留在盘绕火星的轨迹上，在进行勘探的一起，也充任火星车与地球之间的“信使”，供给通讯中继服务。
我国的火星勘探器外观图
从问天一号的装备看，本次使命将一起进行盘绕、着陆和巡视三种勘探。从地球动身，进入地球到火星间的搬运轨迹，经过半年以上的飞翔时刻正常抵达火星，原本也不是一件简单的工作，需求处理轨迹规划方面，飞翔器“无人驾驶”（自主操控）和深空通讯等多方面的技能问题。而着陆火星则愈加惊险。从航天器开端进行着陆到终究在火星外表停稳，整一个完好的进程大约要在8分钟内完结，但火星到地球的单向通讯时刻高达15分钟，发送信号再等候地球回来信号最短也要半个小时，因而勘探器有必要具有强壮的自我管理与操控功用，可以将一个又一个不能NG的动作悉数正常完结，才干安全下降在火星外表。尽管我国火星勘探的起步相关于美国、欧洲等要晚，但一旦“天问一号”的使命圆满完结，将会使咱们的勘探技能水平站到国际前列。
国家天文台武清站用于火星勘勘探控的70米天线吊装成功，这种天线不光能支撑火星使命，也能为其他未来的深空使命供给服务
假如要对间隔地球较远的行星、小行星进行勘探，或许像近两年发射的帕克太阳勘探器、太阳轨迹器那样对太阳施行抵近勘探，或是去往悠远的太阳系边际进行星际勘探，一般需求经过其他行星的借力飞翔完结，使命的施行难度更大。只要经过火星勘探，把握了深空勘探所有必要的轨迹规划、高可靠性自动操控、深空测控等方面的技能，才有或许进行难度更大的勘探。
总归，假如要想在未来的大航天年代中占有一席之地，火星，我国必定要去。
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