快讯：2020年将首探火星：中国太空探索走向深空

本篇文章2263字，读完约6分钟

近日，媒体记者从中科院院士欧阳自远处获悉，中国将于年探测火星，火星卫星、火星着陆器、火星车天地联合探测火星，目前火星车已经建成。 这个消息一公开，立刻就受到了关注。

今年是火星探测的窗口期

在西方，火星曾经被认为是战神马尔斯的化身。 在中国，火星下落不明，被称为荧光行星，古书中也有荧光行星守心、天责帝君荧光之火、离乱行星等记载。 总之，火星自古以来就给人一种神秘、凶险的感觉。

从科学上讲，火星也曾使许多人困惑。 丹麦天文学家戴夫拉夫的观测精度达到了1角秒。 虽然是望远镜发明前的最高水平，但火星位置的预报误差达到了无法接受的8角秒，甚至哥白尼的日心说也面临着巨大的挑战。 之后，开普勒提出行星运动轨道必须是椭圆，没能解决这个问题。

我们现在了解火星轨道，足以说明其鬼魅的下落。 火星轨道是比较平坦的椭圆，偏心率达到0.0934。 相比之下，地球轨道的偏心率只有0.0167，非常圆。 这是因为，火星和地球之间的距离跨度在0.546亿公里到-4.01亿公里之间，即使两者接近，距离的变化范围也会达到0.55亿公里到-1.02亿公里。

由此可以推测，每次见到火星，其头一会儿大一会儿小，其运行速度也一会儿快一会儿慢，确实毫无头绪。 另外，火星的公转周期约为687天，接近两个地球的回归年，因此每年都无法看到火星。 具体来说，火星再次接近地球平均时隔约26个月。 古人感到困惑也是理所当然的。

一旦明白这个道理，也就不容易理解为什么我们必须每隔一年发射一次火星探测器。 这就是宇宙工程学中所说的发射窗。

年美国航天局的马文号( maven，火星大气挥发物进化任务)和印度的火星飞船相继到达火星。 欧空局exomars任务无人探测器到达火星的年美国国家航空航天局( NASA )的发现中内在的探测器成功在火星着陆。

你看，每两年有机会去火星一次吗？ 所以，预计明年又将是火星的大年。 所有宇宙大国，宇宙机构都打算摩拳擦掌，在同一个台上战斗。

目前已知的发射计划包括美国航天局的火星三叶草( mars rover )、欧空局的罗莎琳·富兰克林( rosalind franklin rover )和阿拉伯联合酋长国的希望轨道探测器( mars hope orbiter )， 年1月14日，中国航天局在国新办举行的新闻发布会上宣布，我国首次火星探测任务也将于年前后实施。

多个国家开始了火星探测计划

是什么让那么多探测器以火星为考察目标呢？ 理由很简单。 火星是太阳系中地球以外最有希望的行星。

太阳系是一个大家庭，有八大行星，但只有水星、金星、地球和火星是固体行星，这淘汰了一半。 水星离太阳太近了，没有大气，不适合生存。 金星的大气太浓密了，大气压超过地球的90倍，而且充满了co2、so2等温室气体，随时随地表面温度都在400℃以上，就像炼狱通常，这一举获得太阳系最热行星的称号。

发现火星是太阳系中最接近地球的行星。 火星自转周期约为24.6小时，离地球非常近的自转轴和公转轨道面的倾斜角约为65度，有四季变化，这也与地球相似。 火星大气稀薄，只有地球的1%。 表面温度平均为-63℃，但是夏天阳光直射区域的温度上升到20℃，赤道附近的极端最高温度有机会达到30℃左右！ 用最简单的一句话来说，太阳系是个适合居住的地方，只有地球和荧光耳。

感到好奇和兴奋的不仅仅是这些数据。 近年来，人类在火星表面和轨道上部署了多个探测器，目前仍在从事的有好奇号( curiosity，美国)和内在号( insight，美国)两个陆地探测器和火星奥德赛号( mars odyssey，2001，美国)的欧洲 火星探测轨道飞行器( mars reconnaissance orbiter，2005，美国)、火星任务1号( mangalyaan，印度)、火星大气挥发物演化任务( maven，美国)、火星微量气体轨道探测器( exomarsce )

根据这些探测器推测，40亿年前火星上有广阔的海洋和大河，从而发现了火星的地下盐湖。 注意到火星表面可疑的液体季节性流动特征，火星大气中不明原因的甲烷含量激增现象越是众所周知，火星越是引起地球人的关注。

中国的空间探索是走向深空的时候了

新的深空探测科学浪潮悄然兴起，这里面为什么缺少中国的身影？

幸运的是，嫦娥工程四战四胜，我们每一步都很扎实，积累了很多深空探测经验，包括飞船和载荷的设计制造、轨道设计、遥测、路面巡逻、长时间运行控制、探测数据解决等。 现在，是真正走出地球摇篮，走向更远更深的天空的时候了。

我国火星探测器由轨道器(卫星)、着陆器和巡视器(火星车)组成，通过一次任务完成环绕、坠落、巡逻三个工程目标。 环绕火星的轨道器中，搭载高、中分辨率照相机、分光器、磁强计、表面雷达、离子、中性粒子探测器等科学负载的巡视机中搭载有探测雷达、光谱照相机、小型气象站、磁场探测器等负载，这些仪器设备遍布火星的整个表面

当然，去火星的路很崎岖。 例如7~8个月的飞行、约5亿公里的路程、40分钟以上的通话延迟、着陆前约8分钟的持续制动、火星崎岖的表面和大范围的沙尘暴等。 这些是摆在我们面前的课题。

但是，我们去火星不是因为去那里玩，也不是为了说明我们来了这次旅行，而是因为我们对未知的世界感兴趣。 因为我们敢于挑战困难。 着陆只是进入深空的第一步，未来将尝试从火星上采样回来，或者向小行星、木星等其他天体派遣探测器，探索越来越多的未知，解读越来越多的谜题。

施韡(上海市天文学会副秘书长)