今日（7月8日），中國(guó)火星探測(cè)再次引發(fā)關(guān)注。在山東舉行的2019年軟件定義衛(wèi)星高峰論壇上，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)探月工程首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn)在報(bào)告中透露：中國(guó)將在2020年探索火星。

歐陽(yáng)自遠(yuǎn)表示，此次中國(guó)將通過(guò)火星衛(wèi)星、火星著陸器、火星車(chē)聯(lián)合探索火星?；鹦翘綔y(cè)器目前已準(zhǔn)備就緒。

航天專(zhuān)家表示，中國(guó)火星探測(cè)起步較晚，但起點(diǎn)高、效率高。值得注意的是，在首次任務(wù)中，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了繞軌和巡視三大任務(wù)，這在航天史上是史無(wú)前例的。

2016年中國(guó)火星探測(cè)工程名稱(chēng)及圖形標(biāo)識(shí)全球征集活動(dòng)新聞發(fā)布會(huì)上公布的火星車(chē)飛行效果圖。

問(wèn)題一：為什么選擇明年探火？

火災(zāi)探測(cè)有特殊時(shí)間，有兩年一次的窗口期。

每隔兩年，世界就會(huì)迎來(lái)火星探索的小高潮。

面向2020年，全球多個(gè)火星探測(cè)器已做好發(fā)射準(zhǔn)備。航天專(zhuān)家龐之浩表示，明年可能是史上最密集的火星探測(cè)時(shí)期，已有五個(gè)國(guó)家公布了火情探測(cè)計(jì)劃。除中國(guó)外，美國(guó)計(jì)劃發(fā)射新型火星探測(cè)漫游車(chē)，歐洲航天局計(jì)劃發(fā)射ExoMars漫游車(chē)，印度和阿聯(lián)酋也計(jì)劃在2020年向火星發(fā)射探測(cè)器。

這是因?yàn)?，根?jù)地球與火星的位置關(guān)系，火星每26個(gè)月就會(huì)有一次最接近地球的機(jī)會(huì)，這也是發(fā)射火星探測(cè)器的最佳時(shí)間窗口。此時(shí)發(fā)射火星探測(cè)器，將節(jié)省大量燃料，縮短抵達(dá)時(shí)間。 2020年會(huì)有一個(gè)窗口期，持續(xù)一個(gè)月左右。

如果把握不好窗口，還得再等兩年。龐之浩表示，美國(guó)洞察號(hào)火星車(chē)原定于2016年發(fā)射，但由于儀器故障，發(fā)射不得不推遲到2018年。

歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露，我國(guó)已完成火星探測(cè)軌道設(shè)計(jì)、測(cè)控通信、自主導(dǎo)航、地面軟著陸等關(guān)鍵技術(shù)的科研攻關(guān)，為我國(guó)自主火星探測(cè)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

問(wèn)題二：第一次著火有什么難度？

這相當(dāng)于從巴黎打高爾夫球，然后將其落入東京的洞中。

據(jù)有關(guān)部門(mén)公開(kāi)信息，中國(guó)首次火星探測(cè)將實(shí)現(xiàn)軟著陸，在火星表面釋放漫游車(chē)，并開(kāi)展巡視探測(cè)。對(duì)比嫦娥探月工程，嫦娥一號(hào)、二號(hào)繞月運(yùn)行，嫦娥三號(hào)實(shí)現(xiàn)軟著陸。我國(guó)火星探測(cè)將一次性完成探月三步走。

這在世界航天史上是前所未有的。

龐之浩介紹，在此之前，只有美國(guó)在一次任務(wù)中同時(shí)完成了環(huán)繞火星和登陸火星的任務(wù)。歐洲曾兩次嘗試?yán)@軌道飛行和著陸，但均以失敗告終。中國(guó)計(jì)劃在一次火星任務(wù)中完成繞軌和漫游三大任務(wù)，難度很大。

據(jù)媒體報(bào)道，迄今為止全球火星探測(cè)的成功率約為40%，火星因此被稱(chēng)為航天器墓地。龐之浩表示，最危險(xiǎn)的部分是進(jìn)入火星軌道和著陸兩個(gè)階段。

什么時(shí)候“剎車(chē)”進(jìn)入火星軌道、進(jìn)入軌道的角度是多少、什么時(shí)候打開(kāi)降落傘、什么時(shí)候切斷降落傘……每一步都令人驚心，都需要精確的計(jì)算，精確到毫秒。龐之浩說(shuō)，飛船著陸的七分鐘被稱(chēng)為恐怖七分鐘。

由于信號(hào)強(qiáng)度與距離的平方成反比，因此距離越遠(yuǎn)，信號(hào)越弱。同時(shí)，距離地面火源的距離也帶來(lái)了至少10分鐘的信號(hào)延遲。在探測(cè)器進(jìn)入火星軌道并著陸的關(guān)鍵時(shí)期，只能依靠研究。人員預(yù)先輸入的數(shù)據(jù)將由探測(cè)器獨(dú)立判斷。

火星探測(cè)與月球探測(cè)最大的區(qū)別在于距離的巨大差異。地月平均距離為38萬(wàn)公里，而地火最近距離為5500萬(wàn)公里，最遠(yuǎn)距離為3億至4億公里，這對(duì)測(cè)控能力提出了極高的要求。有人把它比作火星車(chē)的準(zhǔn)確著陸，相當(dāng)于從巴黎打了一個(gè)高爾夫球，落在東京的一個(gè)洞里。

面對(duì)探測(cè)火災(zāi)的種種困難，中國(guó)做了很多準(zhǔn)備，多次成功的探月任務(wù)也奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。首先，發(fā)射火星探測(cè)器需要大推力運(yùn)載火箭，而我國(guó)的長(zhǎng)征五號(hào)火箭已經(jīng)具備這樣的能力；其次，針對(duì)超遠(yuǎn)距離測(cè)控，我國(guó)建設(shè)了深空測(cè)控站，并在嫦娥二號(hào)拓展任務(wù)中實(shí)現(xiàn)了超過(guò)1億公里的測(cè)控；再次，探月的成功幫助中國(guó)奠定了著陸和巡視技術(shù)的基礎(chǔ)。

中國(guó)的火星探測(cè)起步較晚，但起點(diǎn)較高，因此效率也會(huì)比較高。雖然困難，但我還是有信心。龐之浩說(shuō)道。

2016年中國(guó)火星探測(cè)工程名稱(chēng)及圖形標(biāo)識(shí)全球征集活動(dòng)新聞發(fā)布會(huì)上發(fā)布的火星車(chē)和著陸車(chē)外觀(guān)設(shè)計(jì)配置圖。

問(wèn)題三：中國(guó)首次發(fā)現(xiàn)火災(zāi)將采取什么措施？

探測(cè)有關(guān)火星過(guò)去和現(xiàn)在生命的信息。

中國(guó)火星探測(cè)器去火星要執(zhí)行什么任務(wù)？歐陽(yáng)自遠(yuǎn)表示，火星探測(cè)主要涉及三個(gè)科學(xué)問(wèn)題：一是探測(cè)火星生命活動(dòng)信息，包括火星當(dāng)前生命信息以及過(guò)去是否存在生命信息。火星上生命生存的條件和環(huán)境等。

二是火星本體科學(xué)研究，為火星研究積累數(shù)據(jù)，主要包括火星磁層、電離層和大氣層的探測(cè)和環(huán)境科學(xué)，火星地形地貌的特征和劃分，火星的成分和分布等。表面物質(zhì)、地質(zhì)特征和結(jié)構(gòu)分區(qū)、火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)、成分、固有磁場(chǎng)探測(cè)等。

三是探索火星長(zhǎng)期改造及未來(lái)大規(guī)模移民和建立第二人類(lèi)棲息地的前景，服務(wù)人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

歐陽(yáng)自遠(yuǎn)表示，火星表面有很多古老的河床，證明過(guò)去有河流，但現(xiàn)在地表已經(jīng)沒(méi)有天然水了。中國(guó)將探索火星地下水分布。

我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)總工程師張榮橋此前介紹，首次火星探測(cè)任務(wù)將探測(cè)火星的形態(tài)、土壤、環(huán)境和大氣，研究火星上水冰的分布、物理場(chǎng)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

問(wèn)題四：移民火星需要經(jīng)過(guò)多少關(guān)卡？

需要核動(dòng)力火箭、轉(zhuǎn)運(yùn)站、環(huán)境改造和革命性技術(shù)。

隨著SpaceX創(chuàng)始人埃隆·馬斯克不遺余力地推動(dòng)火星殖民，這個(gè)科幻般的主張似乎觸手可及。

不過(guò)，在龐之浩看來(lái)，移民火星是非常困難的。載人登陸火星尚未實(shí)現(xiàn)，移民火星也僅處于概念階段。

載人登陸火星仍面臨技術(shù)難題。由于飛往火星的單程飛行至少需要7個(gè)月，因此需要攜帶大量的生命支持資源，并且需要更強(qiáng)大的火箭和航天器。對(duì)于執(zhí)行任務(wù)的宇航員來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)期飛行會(huì)導(dǎo)致肌肉萎縮、骨骼脫鈣，輻射也會(huì)對(duì)身體產(chǎn)生影響。

航天界一些人士提出，利用核動(dòng)力火箭可以解決這些問(wèn)題。龐之浩表示，目前常規(guī)火箭的飛行速度為每小時(shí)2萬(wàn)公里，而核動(dòng)力火箭的飛行速度可達(dá)8萬(wàn)公里以上，一兩個(gè)月即可到達(dá)火星。然而，發(fā)展核電卻非常困難。人類(lèi)希望在2030 年代登陸火星。都是困難的事情。

除了運(yùn)輸火箭之外，人類(lèi)登陸火星可能還需要一個(gè)中轉(zhuǎn)基地。月球是最好的選擇，需要提前建設(shè)基地。另外，在移民之前，火星需要改造為適合大量人口居住的環(huán)境。

現(xiàn)在討論移民火星有點(diǎn)過(guò)于樂(lè)觀(guān)，需要技術(shù)上的革命性進(jìn)步。有人說(shuō)，樂(lè)觀(guān)地看，需要100年；樂(lè)觀(guān)地看，需要100年。如果不樂(lè)觀(guān)的話(huà)，還需要800年。龐之浩表示，現(xiàn)在就開(kāi)始思考是非常有必要的，因?yàn)槲磥?lái)地球可能面臨人口爆炸、資源枯竭、地外體撞擊等威脅，而太空移民關(guān)系到人類(lèi)的生存。

2016年中國(guó)火星探測(cè)工程名稱(chēng)及圖形標(biāo)識(shí)全球征集活動(dòng)新聞發(fā)布會(huì)上發(fā)布的火星車(chē)和著陸車(chē)外觀(guān)設(shè)計(jì)配置圖。

【背景】

我國(guó)將在2020年和2028年左右進(jìn)行兩次火災(zāi)探測(cè)

中國(guó)2020年探測(cè)火災(zāi)的計(jì)劃并非首次披露。

去年9月，在首屆世界公眾科學(xué)素質(zhì)提升大會(huì)太空探索與人類(lèi)未來(lái)分論壇上，國(guó)家航天局系統(tǒng)工程司司長(zhǎng)李國(guó)平正式宣布我國(guó)將進(jìn)行兩次火星探測(cè)2020年和2028年左右，以后者返回樣本。

李國(guó)平表示，我國(guó)深空探測(cè)工程初步明確了四項(xiàng)任務(wù)。第一個(gè)任務(wù)是火星探索?；鹦翘綔y(cè)器計(jì)劃于2020年7月發(fā)射，經(jīng)過(guò)10個(gè)月的飛行，預(yù)計(jì)于2021年抵達(dá)火星，登陸火星表面，并進(jìn)行巡視探測(cè)。隨后，計(jì)劃于2028年左右開(kāi)展第二次火星探測(cè)任務(wù)，收集火星土壤并返回地球。

去年，作為火災(zāi)探測(cè)項(xiàng)目的火箭和探測(cè)器系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司也宣布計(jì)劃在未來(lái)三年內(nèi)實(shí)施我國(guó)首次火星探測(cè)，主要包括無(wú)人火星繞軌和著陸巡視探測(cè)。

最新消息是，今年4月18日，新京報(bào)記者從2019年月球與深空探測(cè)國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)上獲悉，我國(guó)嫦娥五號(hào)、嫦娥六號(hào)、我國(guó)首次火星探測(cè)器等重大工程任務(wù)目前正在組織中。執(zhí)行。

中國(guó)航天科技集團(tuán)所屬中國(guó)空間技術(shù)研究院在會(huì)上介紹，該院正在組織開(kāi)展上述重大工程任務(wù)，將充分發(fā)揮航天工程技術(shù)能力優(yōu)勢(shì)，支撐國(guó)家航天事業(yè)。各級(jí)主管部門(mén)加快推進(jìn)無(wú)人月球科考站，規(guī)劃實(shí)施小行星探測(cè)、火星木星星系探測(cè)、太陽(yáng)系邊緣探測(cè)、行星際探測(cè)等一系列后續(xù)重大工程。

此外，我國(guó)還計(jì)劃開(kāi)展小行星探測(cè)，并在2030年左右開(kāi)展木星星系探測(cè)和行星系統(tǒng)探測(cè)。

新京報(bào)記者倪薇編輯陳思

校對(duì)？范錦春