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《瞭望》|人类为何对探测火星兴致盎然？中国处于什么水平？

◆ 中国在火星探测领域是一个后来者 ， 但起点却相当高
◆ “天问一号”将一次执行“绕落巡”三项任务 。 而其他国家的第一次火星任务 ， 多只有环绕 ， 或者连绕带落 ， 或者连环绕都没有 ， 只是飞掠 ， 从来没有一上来就做全套的
◆ “如果说第一次热潮的主题是探测竞赛 ， 比的是谁先跑得最快 ， 那么第二次热潮的主题应是科学竞赛 ， 比的是谁先看得最深 。 ”
◆ 从科学上讲 ， “天问一号”是对火星形态、地质学、矿物学、空间环境、土壤和水冰分布等进行研究的最全面的任务
文丨袁岚峰
作者为中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员
2020年7月23日12时41分 ， 长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器 ， 在中国文昌航天发射场点火升空 。
《瞭望》|人类为何对探测火星兴致盎然？中国处于什么水平？
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“天问一号”将承载我国第一个火星探测任务 ， 着陆在火星表面完成巡视探测 ， 获取火星科学数据 ， 一次性实现对火星“环绕、着陆、巡视”三大目标 。
火星探测器发射成功只是“万里长征第一步” ， “天问一号”还要进入地火转移轨道 ， 历经约7个月飞行进入火星轨道范围 。 之后 ， 按照预订计划 ， “天问一号”将被火星引力俘获 ， 在地面测控系统的支持下进入环火椭圆轨道 ， 运行到选定的着陆窗口 。
第二步完成后 ， “天问一号”将减速落入火星大气层 ， 进入所谓的“死亡7分钟”时间 。 由于火星距离地球太远 ， 信号传输一个来回就需要十几分钟时间 ， 而整个着陆时间仅仅7分钟 ， 这意味着着陆过程不能由人工进行干预 ， 而是由“天问一号”上自带的着陆程序完成 。
【《瞭望》|人类为何对探测火星兴致盎然？中国处于什么水平？】成功着陆后 ， 火星车将从着陆平台上走到火星表面 ， 开展探测作业 ， 为期大约90多天 。
为什么要去火星
为什么要去探测火星？答案可能有点让人意外：因为火星比金星条件优越 。
太阳系有八大行星 ， 从内到外分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星 。 也就是说 ， 金星、地球、火星排在第2、3、4位 。
如果要在八大行星寻找生命 ， 单凭位置 ， 就可以判断个八九不离十：水星离太阳太近 ， 一切都被烤焦了；木星以及更外圈的离太阳太远 ， 一切都被冻僵了 。 最有可能的 ， 就是离太阳距离适中的金星、地球、火星 ， 这三个处于太阳系的“宜居带”上 。
地球位于宜居带的中间 ， 当然是各方面条件最优的 。 金星和火星相比如何呢？
看一下基本指标：金星的质量是地球的82% ， 体积是地球的87% ， 重力是地球的90% ， 各方面跟地球十分接近 。 而火星跟地球的差别很大 ， 其质量是地球的11% ， 体积是地球的15% ， 重力是地球的38% 。
仅从这些指标看 ， 金星似乎更加适合 。 因此 ， 人类在上世纪50年代掌握了航天技术后 ， 首先就将金星作为了探测目标 。 人类第一个接近其他行星的探测器 ， 是1962年美国的水手2号 ， 它的目标就是金星 。
然而 ， 人类探测金星的热情 ， 很快就消退了 。 历史上总共有10个探测器在金星着陆 ， 都来自苏联 。 但其中工作时间最长的只有127分钟（金星13号） ， 最短的只有23分钟（金星7号） 。 为什么这么短命呢？因为金星的生存条件实在是太恶劣了 。
金星有一个极其浓密的大气 ， 它的压强高达地球的92倍 ， 相当于一个人背着一辆50吨重的坦克 。 更糟糕的是 ， 这么浓密的大气中绝大部分是二氧化碳 ， 超过96% 。 这导致了非常强的温室效应 ， 金星表面的平均温度超过460摄氏度 ， 比离太阳最近的水星的向阳面还热 。
作为对比 ， 火星大气稀薄 ， 密度不到地球的1% 。 虽然这听上去也很糟糕 ， 但跟金星对比 ， 就会明白什么叫做“如释重负” 。 毕竟 ， 气压低可以穿航天服 ， 而气压太高就只有被压死了 。 火星表面的平均温度是-55摄氏度 ， 而且波动范围很大 ， 可以上至30摄氏度 ， 下至-100摄氏度以下 。 对比金星的460摄氏度 ， 也会感觉好多了 。


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