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火星|火星是世界大国深空探索重点

参考消息网7月22日报道（文/庞之浩）7月20日 ， 阿联酋首个火星探测器“希望”号发射升空 。 与此同时 ， 我国“天问一号”火星探测器将在7月和8月择机发射 ， 美国“毅力”号火星车也蓄势待发 。 火星探测再次吸引了全世界的目光 。 其实 ， 人类早在数十年前就把探索的目标对准了火星 ， 到目前为止 ， 受制于政治、科技、经济和技术等多种原因 ， 全球火星探测已经历三个发展阶段 。
火星|火星是世界大国深空探索重点
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7月17日 ， 长征五号遥四运载火箭垂直转运至文昌航天发射场 ， 计划择机实施我国首次火星探测任务 。 (国家航天局新闻宣传中心张高翔 摄)
美苏曾主导第一波热潮
1960年至1975年 ， 世界火星探测掀起了第一波热潮 ， 共进行了23次发射 。 当时处在冷战时期 ， 美国火星探测的成功率大大高于苏联 。 1976年至1990年 ， 世界火星探测进入低潮期 。 美国主要大力发展航天飞机；苏联则大力发展空间站 ， 只有苏联在1988年进行过两次火星探测器的发射 ， 皆以失败告终 。
20世纪90年代至今 ， 世界火星探测掀起了第二波热潮 ， 截止2020年6月底 ， 共进行了19次发射 。 这次探火高潮主要出于科学和工程目的 ， 具有三大特点：一是美国火星探测计划是以寻找火星生命为主；二是欧洲航天局、印度成功打破了美苏对探火的垄断；三是火星探测技术明显提高 ， 尤其是21世纪发射的火星探测器都取得了成功或部分成功 。
截至今年6月底 ， 全球共进行过44次火星探测器发射 ， 美国21次 ， 苏俄19次 ， 日本一次 ， 欧洲两次 ， 印度一次 。 其中成功或部分成功23次 ， 成功率约53%；完全成功的只有19次 ， 成功率约43% 。
在20世纪 ， 苏联先后发射了多个“火星”系列探测器 ， 但大部分失败了 ， 只有个别探测器获得部分成功 。
与此同时 ， 美国向火星发射了6个“水手”系列探测器 ， 其中4个获得成功 。 其中的“水手”4号于1965年从离火星约1万千米的地方掠过 ， 回传了世界第一张近距离拍摄的火星表面照片；“水手”9号于1971年成为世界第一个进入火星轨道的探测器 ， 拍摄了85%的火星表面 ， 否定了火星存在运河的说法 。
1976年 ， 美国“海盗”1号、2号探测器在进入火星上空时轨道舱绕火星飞行 ， 着陆舱在火星表面成功软着陆 。 时隔17年后 ， 美国于1992年发射了“火星观测者”探测器 ， 但在它即将到达火星时 ， 因故障与地球失联 。
经过四年的等待 ， 美国于1996年开始实施庞大的“火星生命计划” ， 先后成功发射了“火星全球勘测者”和“火星探路者”探测器 。 其中的“火星探路者”携带了世界第一辆火星探测车“旅居者” 。
1998年 ， 日本发射了首个火星探测器“希望”号 ， 成为世界第三个发射火星探测器的国家 ， 但由于故障 ， 最终没能进入火星轨道 。
21世纪“探火”成果丰硕
进入21世纪以后 ， 美国研制、发射的火星探测器都取得了成功 。
2001年 ， 美国成功地发射了“火星奥德赛”探测器 ， 首次发现了火星地表下面存在水冰 ， 这预示着火星上存在生命的可能性 ， 在全球产生了很大影响 。
2003年 ， 美国先后发射了第二代火星车“勇气”号和“机遇”号 。 这对“双胞胎”大大超期服役 ， 获取了不少重要科研成果 ， 并再次证实火星上有水 。 与第一代火星车相比 ， 第二代火星车性能大增 ， 实现了对火星较大范围的移动考察 。
2005年入轨的美国“火星勘测轨道器”是当今全球最先进、最大的火星轨道器 。 2007年 ， 美国“凤凰”号火星着陆器升空 ， 是第一个在火星北极地区着陆的探测器 ， 在那里工作了一个夏天 。 2011年发射的美国“火星科学实验室”探测飞船携带了第三代火星车“好奇”号 。 该火星车上的科学仪器质量是第二代的15倍 ， 并首次采用了核电源和“空中起重机”技术 。
2013年 ， 美国“火星大气与挥发物演化任务”探测器入轨 。 它是世界上首个研究火星上层大气的探测器 。 2018年 ， 美国“洞察”号火星探测器在火星安全着陆 。 它用于首次对火星进行“体检” ， 深入研究火星内部 。
进入21世纪后 ， 欧洲也开始探测火星 。 2003年6月2日 ， 欧洲第一个火星探测器“火星快车”升空 ， 成为继苏联、美国和日本之后世界第四个发射深空探测器的国家或组织 。
它由“火星快车”轨道器和英国的“猎兔犬”2号着陆器组成 ， 其中“火星快车”轨道器进入火星轨道 ， 获得超出预想的数据 ， 目前仍在超期服役 ， 包括为着陆巡视器选址和提供信息中继服务 。 但“猎兔犬”2号在着陆火星过程中与地球失去联系 。
2016年 ， 以欧洲为主 ， 欧洲航天局与俄罗斯合作研制的“火星生物学-2016”探测器由俄罗斯“质子-M”/“微风-M”火箭发射升空入轨 。 它由“微量气体轨道器”和“斯基亚帕雷利”着陆器组成 。 其中“微量气体轨道器”成功进入火星轨道 ， 它主要用于探测火星大气中的微量气体；但“斯基亚帕雷利”着陆器没能成功着陆 。
印度一直想在亚洲航天领域争个第一 。 2013年 ， 印度发射了其第一个火星探测器“曼加里安” 。 它于2014年成功进入火星轨道 ， 并发回所拍摄的火星照片 ， 从而成为亚洲第一个成功探测火星的国家 。
“天问一号”起点高跨越大
2020年 ， 阿联酋、中国和美国计划发射火星探测器 ， 其中阿联酋首个火星探测器是与美国合作研制的 ， “天问一号”是中国研制、发射的首个火星探测器 。
阿联酋“希望”号火星探测器已率先升空 。 它是世界第一颗火星气象卫星 。 “希望”号有四项科学目标：探索氧气和氢气从火星大气中散逸出去的内幕；研究古今火星气候之间的联系；寻找火星下层大气与上层大气之间的联系；构建最全面的火星大气整体模型 。
中国“天问一号”将通过一次发射实现火星环绕、着陆和巡视三项任务 ， 这在世界火星探测史上是第一次 。 起步晚 ， 起点高 ， 跨越大 。
“天问一号”有五项科学目标：研究火星形貌与地质构造特征；调查火星表面土壤特征与水冰分布；分析火星表面物质组成；测量火星大气电离层及表面气候与环境特征；探索火星物理场与内部结构 ， 探测火星磁场特性 。 它由环绕器、着陆器和火星车组成 ， 其中环绕器用于对火星开展全球性、普查性综合探测 ， 并为巡视器提供中继通信链路 ， 为此 ， 它携带了7台有关科学仪器 。
美国计划于7月30日发射携带“毅力”号火星车的“火星-2020”探测器 。 “毅力”号火星车有四项科学目标：研究火星的地质特征；确定火星上是否曾经存在生命；研究火星气候状况；测试火星大气中的氧气产生机制以及各种大气参数数据 。
【火星|火星是世界大国深空探索重点】今后 ， 火星探测仍是全球深空探索的重点目标 ， 尤其要完成火星采样返回探测任务 ， 为2030年以后的载人登火星做好准备 。 （作者为全国空间探测技术首席科学传播专家）


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