“火星探测又掀新高潮”

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最近，阿联酋希望号、中国天问一号火星探测器、美国毅力号火星车相继上升空。 许多国家从今年7月下旬到8月上旬抓住了这个发射窗，全球火星探测又迎来了新的高潮。

宇宙飞船的发射窗是指适合火箭发射的时间范围。 以火星探测器为例，地球和火星都围绕太阳运行，地球在内周运行得很快，火星在外周运行得很慢，之间的距离很近:最近约5500万公里，最远约4亿公里。 节约了燃料和价格，发射了火星探测器，选择了地球和火星距离很近的时候。 这样的机会只有每隔26个月。

火星是太阳系中与地球最相似，距离地球第二近的行星。 火星初期的大气环境与地球非常相似，同时有液态水的痕迹，为生命可能存在提供了有力的证据。 了解火星及其上的生命起源和演化，有助于人类进一步认识太阳系的形成和演化，预测地球和地球生命未来的变化趋势。 火星和地球的相似性促使许多科学家认为火星可以改造成适合人类居住的第二个房子。

这次各国的探测任务各不相同。 天问一号将重点研究火星的形态和地质结构特征、表面土壤特征和水冰的分布等。 希望号是世界上第一颗火星气象卫星，用于全面探测火星大气，研究低空的天气变化、沙尘暴现象等。 意志力火星车专注于寻找生命的痕迹，为火星的采样返回和载人着陆做准备，正在进行将火星稀薄大气中的二氧化碳转化为氧气的实验等。

火星离地球远、环境多、复杂，对火星探测器的发射、通信、控制、能源供应、入轨、着陆、从事等各个环节的技术提出了很高的要求。 最困难的是在火星表面着陆。 探测器进入火星大气层后，必须前后经历气动减速级、伞降减速级、动力减速级、着陆缓冲级，各阶段必须严格按照程序自主执行，很困难。

火星探测的多样性和复杂性需要多种新技术、新材料的支持，极大地促进了宇宙科学技术的发明和创新。 美国毅力号火星车这次拥有小型无人直升机的机智号。 火星的大气密度只有地球大气的1%，所以机智号有两组螺旋桨，每组使用两个特殊碳纤维的机翼，以每分钟2400转的速度逆转。 这项技术也可以应用于地球高原缺氧地区。

随着火星探测参与国的增加，发射成功率的提高，世界主要航天国家于2030年左右进行火星采样返回探测，将载人着陆的眼球指向更远的未来。 由于火星离地球很远，重力比月球大，因此决定了探测器在火星表面软着陆、起飞、携带样本返回更困难。 人类的登火之路是艰难的，需要开展广泛持续的国际合作。

(庞之浩作者为全国空间勘探技术首席科学传递专家，北京空间科学技术新闻研究所编辑审查)