“火星，我们来了”

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火星，我们来了

7月23日，中国第一个火星探测任务“天问一号”在中国文昌宇宙发射场踏上征程，中国人离火星探测梦想更远了一步。

2300多年前，诗人屈原用第一首诗“天问”提出了对宇宙洪荒、天地自然的疑问。 “日月安属？ 列星安陈？ ”现代天文学能非常正确地回答这个问题。 太阳系的引力保持着八大行星公转，但关于生命、人类、太阳系以及宇宙的起源，还有很多未解决的谜团。

这也是中国行星探测任务“天问”的名字来源，“天问一号”任务的目的地瞄准火星，其成功发射揭开了探索更远宇宙深处的序幕。

火星和地球的许多相似性引起了人类对外星生命的热烈预期

作为太阳系中离地球最近的行星，自古以来对这个行星就有无限的思念。

从地球仰望星星空，火星就像夜晚空中的火。 其运行轨迹多而杂，明显黑暗，大而小，迷惑了观察者。 因为最初给这个火星赋予的中文名字是“荧光行星”。 其中“荧光”是指从火星表面发出的红色光。 “惑”为古代人在火星运行中缺乏规律而困惑。

火星为什么看起来红？ 中国科学院国家天文台研究员郑永春说，这是因为火星表面有红色赤铁矿，呈橙色。 另一个理由是沙尘暴引起的。 火星风大，引起剧烈的沙尘暴，一次几乎席卷全星表面，持续了好几个月，到处都是摇晃的龙卷风。 飘扬的沙尘笼罩着火星，原本复盖着灰褐色的沙粒和石头，会引起“红星”的错觉。

地球是太阳系的第三颗行星，火星位于地球外侧，是太阳系的第四颗行星。 自然环境与地球相似，因此火星也被称为地球的“姐妹星”。 事实上，地球比火星大得多。 地球的半径是6378公里，火星的半径是3398公里，几乎是地球的一半，体积是地球的1/7。 火星的表面积与地球的陆地面积几乎相同。

站在火星表面，你会发现这里的地形和地球非常相似。 实际上，火星作为地球一样的行星，具有核、地幔、壳等内部结构。 人们的习性“沙漠行星”形容其形状，这里分布着高原、平原、峡谷和火山。 其中有几座1万米以上的山，最高峰奥林匹斯山高达2万米左右，是珠穆朗玛峰高度的两倍多。 还有水手大峡谷。 长度相当于横穿中国的东西。

火星上也有四季交替。 但是，以地球日换算的话，火星上一年约有23个月。 因为地球绕太阳一周大约需要365天，火星绕太阳一周需要687天。 郑永春说，在火星上过日子的情况下，每天昼夜的长度和地球上一样，火星的一天是24小时39分35秒，比地球长近40分钟。

“东西自古以来就给金星带来了很多美丽的想象，实际上金星表面很灼热，温度高达465—485。 反而是长期以来被认为是“灾难”、不祥的火星，随着科学认识的加深，明白了与地球的相似之处太多了。 ”。 郑永春说。

像地球一样火星上也有大气，但遗憾的是密度只不过是地球的1%，相当于地球上33公里高的大气密度，极其稀薄，成分以二氧化碳为中心。 对于喜欢看云的人来说，去火星可能会失望。 据郑永春介绍，火星上的天空空大多万里无云，偶尔出现云，但颜色白色，厚度薄，我们似乎熟悉地球卷云。

火星表面的重力约为地球表面的0.38，没有全球磁场，磁场强度只有地球的1%。

事实上，人们特别关心这颗红星的重要原因是这里确认了水的存在。 有水，就代表了生命存在的可能性。 根据航天器的探测结果，火星上有海岸线和湖的遗迹、干涸的河流、冲积扇等流水地形，这些表明火星在历史上有大规模的液态水。 现在，虽然没有发现肉眼可见的液态水，但在火星的地下发现了盐分高的卤水。 年，有科学家宣布在火星南极冰盖下发现了盐湖存在的证据。

从火星和地球的许多相似之处来看，火星是人类心中的“受欢迎行星”，引起了人类对外星生命的热烈预期。

“世界各国的行星探测集中在太阳系的起源和进化、生命的起源和进化、外星生命新闻的探索等这些问题上。 这也是行星探测要回答的问题，我们从哪里来，去哪里。 通过行星探测，试图发现人类、太阳系乃至宇宙起源和进化的神秘。 生命的出现是必然还是偶然？ 你能在其他行星，特别是类似地球的火星上找到生命起源的证据吗？ 这些是科学界非常关注的重大问题。 ”。 国家航天局月球探测和宇宙工程中心深度空部长耿言说。

火星到底是地球的过去还是地球的未来？ 这个科学界没有定论，但火星的继续研究毫无疑问会加深人类对地球生命起源和进化的理解。

火星探测迄今分为三个阶段，几乎与整个宇宙史勾结。

人们对火星越了解，就越感兴趣。 火星的“热”，统计上感觉足够了。 行星探测史上，火星是历史最长、持续时间最长的探测目标，是除地球外人类研究程度最高的行星。

从20世纪60年代人类首次开展火星探测到今年6月末人类进行了40多次火星探测活动。

据专家介绍，火星探测分为约3个阶段，几乎与整个体类宇宙史勾结。

第一阶段是初期的飞越探测，时间跨度从1960年到1970年。 这个阶段国际深空探测才刚刚开始，相关国家主要以火星飞行探测、火星图像发送、大气参数探测为主，探测任务成功率不高，成功完成任务只有一例。

第二阶段是初步了解火星表面，时间跨度从1970年到1990年。 20世纪70年代初，美苏恢复火星探测活动，以绕轨道和着陆探测为主要任务，包括图像传输、大气、磁场、地表温度检测等。 之后，两国对深空勘探的投入减少了。

第三阶段是探索火星生命的迹象，从1990年到现在。 迅速发展的科学技术引起了火星探测的新热潮。 许多国家参加了勘探，成功率也大幅度增加。 火星探测活动的探测方法主要是着陆和巡视探测，主要目标是寻找火星水存在的证据和生命迹象。 在此期间发射了“火星快车”、“勇猛号”、“机会号”、“好奇号”等多台探测器，成功找到了火星水存在的证据。

专家说，根据三阶段积累，人类火星探测主要分为以下四种方法。

跳过去。 探测器能迅速掠过火星附近，在极短的时间内提取所有可记录的有用数据。 这是早期开展火星探测的第一种形式，在当时的技术水平上很难使探测器的制动减速并留在火星轨道上。

绕圈。 探测器依靠自身的动力进入绕火星运行的轨道，“变身”为火星人造卫星。

着陆。 着陆系统在火星表面着陆。 这个环节难度很大，着陆系统需要完全自主导航控制。

巡视。 一般来说，火星车是巡回器，可以一边到处移动一边看，在不同的地方进行多方面的详细考察。

在实现这些探测任务后，一个国家下一步的目标是实现火星的采样返回。 用探测器从火星上采集岩石和土壤，带回地球。

在60多年火星探测的历史中，出现了许多里程碑式的任务。 至今仍在火星上顽强活动的有6个轨道器、美国年发射的“好奇号”火星车和年发射的“发现内在号”着陆器。

火星探测的成功率很低，特殊的环境，远距离会带来很大的挑战。

最近5500万公里，最远的4亿公里的距离决定了火星探测不容易。 到年6月末为止，人类进行的40次以上火星探测任务中，完全成功的探测任务只有19次，成功率约为43%。 即使算上部分成功的，也只有23次，成功率约为53%。

中国第一位火星探测任务总设计师张荣桥说，尽管人类在月球探测方面积累了一定的经验，但在火星面前依然是不折不扣的“新人”，新环境、新技术，带来了新的考验。

“火星是全新的环境，即使掌握了一点资料，科学家的认知可能还不深刻。 需要重复实验和推导。 ”郑永春表示，以火星的地表环境为例，红色沙砾中含有的氧化剂、氧化铁、高氯酸盐等成分，以及太阳风、紫外线、宇宙射线等对航天器造成很大的伤害。 火星的大气稀薄，有很大的不明确性，一定给着陆火星带来了困难。

火星的光很特殊，探测器的能源供给也有课题。 同样的面积，火星接受太阳光的能量只有月球表面的40%。 为了使探测器正常工作，需要添加特殊的设计。 太阳翼的面积需要约为放置在月球上的太阳翼的2~3倍的大小和柔软性，还具备双轴驱动能力，经常能赶上太阳。

火星和地球的远距离也影响着无线信号的接收。 “火星离地球最远有4亿公里，从地面向火星探测器发出命令，探测器必须在23分钟后执行。 这个巨大的延迟会给探测器带来障碍。 只要使用更大口径的天线，实现更大的发送功率，就可以将这种不便抑制在最小限度。 ”。 耿言说。

火星的重力不同，这一特殊的动力特征挑战了探测器的建设，对火星车身轮系的结构强度、驱动力提出了新的要求。

对火星的好奇心和憧憬，深刻地影响着人类对自然科学、人文科学等重大命题的想法

选择晴天，静静地等待太阳落山，万家灯还没有点亮的时候，选择宽敞的地方，随着缓慢的夜风，打开手机的识别星软件，配合晚上空，通过向导可以找到火星的位置。 这是普通人用肉眼观察火星的捷径。

在科幻小说和电影中，火星绝对是大热的要素。 “在火星上开垦土豆”“在火星上建设地下基地”“以火星为飞盘飞跃到更深的宇宙”等，宏伟冲击性的作品长期散发着经久不衰的魅力，不仅是现在比较成熟的科学技术和可预见的科学技术，也是人类对火星的

在北京cbd地区的尺寸金商圈，有名的百货公司专门制作有科技味道的火星陈列室。 在红色沙砾上，白色火星车挥舞着长机械臂进行采样收集，远处有火星营地。 在这里，以“数字、模拟、未来”为主题，向游客讲述了“火星的历史”和“火星移民”等故事。 光怪陆离的星石，臆测的火星人造型，真实的太空场景，艺术和科学技术交织融合，带领人们进入了“火星之旅”。 特意来这里的“打卡”人们一边拍照，一边说:“火星真的是这样吗？ 什么时候能去火星？ 这也很帅吧！ ”。

兼具旅行和科学普及意义的“火星营地”还有很多。 郑永春说，地球上有很多与火星地形相似的地区。 例如，中国青海西北角、柴达木盆地的腹地，依靠俄罗斯博梁雅丹地形，建设了冷湖火星研究营地。 约旦西南部有一个叫“月谷”的酒红色山谷，是火星科幻电影的拍摄地。 “一点地区不仅与火星外表相似，沙漠的地形特征、分布的河流、湖泊干涸的堆积物等，有助于开展关于火星和地球环境的研究，根据对地球环境进化的认识来推翻火星的理解。”

火星这个沙漠行星也是希望之星。 无论从火星中挖掘出什么样的神秘，人类都可以从探测中得到对自己命运的启发。 如果地球的气候发生很大变化，生物受到严重威胁，人类会怎么样？ 火星会成为人类最后的避难所吗？ 这些思考总是萦绕在人们的心里。

专家认为，目前正在进行的一系列围绕火星的活动隐含地培养着公众对火星的感情。 对火星的好奇心和憧憬，反而深刻地影响着人们对自然科学、人文科学等重大命题的想法。 (记者冯华刘诗瑶)