MAVEN的藝術效果圖

原標題：中國何時探測火星？

本周，火星變得熱鬧起來。

21日美國航天局一枚新的火星探測器（MAVEN）經過10個月的飛行進入了火星軌道，希望揭開火星大氣失蹤之謎。印度外太空研究組織24日宣布，印度首個火星探測器“曼加里安”成功進入火星軌道，印度成為第一個實現火星探測的亞洲國家。

中國何時開展火星探測？目前官方尚未公布明確的計劃，僅能從一些專家的講話中尋找端倪。 有着“嫦娥之父”之稱的中科院院士歐陽自遠在今年6月舉行的第22屆國際天文館學會大會上透露，中國計劃在2020年實現火星着陸巡視，在2030年實現火星採樣返回。 其實，早在2011年，中國首顆火星探測器“螢火一號”曾搭乘俄羅斯運載火箭發射升空。但由於火箭變軌發生意外，未能實現探測。

2013年11月5日，印度向火星發射了一枚名為“曼加里安”的探測器。新華社/中國特稿社

嫦娥二號和嫦娥三號總指揮顧問、總設計師顧問葉培建曾數次在政協會議上呼籲，中國應儘快開展火星探測。“印度已經走到了我們前面。” 中國的深空探測近幾年在探月方面穩步推進，“但這些工作只是圍繞着月亮，而月亮是地球的衛星，並沒有走到行星際去”。葉培建指出，國際上深空探測有兩個特點：一是所有探月國家很快都進行了火星探測；二是上世紀火星探測的次數遠遠少於月球探測，但本世紀迄今為止，火星探測次數多於月球探測，全球都很關注火星。

印度太空研究組織的工程師在飛行控制中心內。新華社/中國特稿社

中國具備火星探測能力嗎？

多位航天專家對中國開展火星探測的技術能力表示出信心。 葉培建說，中國航天科研團隊此前對於火星探測的設計也是“繞落回”三步走的方案，但是“既然我們已經在時間上落後了，我們就要在水平上做好”。他滿懷信心地表示，按照現在的技術儲備，“我們有能力搞一次既繞也落。” 中國空間技術研究院研究員、《國際太空》雜誌副主編龐之浩認為，中國火星探測器在2020年實現巡視的可能性很大，因為在深空測控方面的主要技術障礙已經克服。

專家介紹，隨着探月工程的實施，中國已經掌握很多技術和基礎設施，特別是佳木斯和喀什的兩座大型地面測控站建成，中國具備對火星探測的遠距離測控通信能力。 火星與地球之間的距離最近時約5500萬公里，最遠為4億公里。專家認為，即使在火星距地球最遠時，中國的測控通信能力也沒有問題。

哈勃望遠鏡拍攝的火星。新華社/中國特稿社

嫦娥三號探測器總設計師孫澤洲稱，中國目前完全具備火星探測能力。即將研製成功的“長征五號”運載火箭可以勝任近地小行星、金星、木星的環繞探測；可以支撐火星的無人着陸探測，但對於火星的採樣返回，則需要比“長征五號”運載能力更大的火箭。 中國工程院院士、中國運載火箭技術研究院運載火箭系列總設計師龍樂豪說，“長征五號”火箭研製進展順利，2015年發射後將使中國進入空間的能力成倍提升。“總體來說，我們火箭的能力要比印度強”。 

龍樂豪說，中國無論從火箭、探測器還是測控條件來說，“去火星沒有任何問題”，因為嫦娥二號已經飛到了8300萬公里遠的深空距離。 他認為，以中國現有的條件，發射一個比印度“曼加里安”號大得多的探測器的能力完全具備。中國火星探測的時間比印度晚一些，但可以後來居上。中國的火星探測方案可能不只是發射一個小衛星，而是一次任務里實現繞、落和行走。

印度太空官員在對“曼加里安”的模型進行講解。新華社/中國特稿社

火星探測需解決哪些技術難題？

龐之浩說：“進入火星軌道難度比較大，號稱是‘恐怖的7分鐘’。像美國和蘇聯當年剛開始進行火星探測的時候都遇到一些困難，失敗率還是比較高的。”尤其是要落到火星表面技術難度較大。因為火星與真空的月球不一樣，火星上的沙塵暴據說是地球檯風的幾倍大。 專家認為，火星探測首先要突破的一大技術難題就是探測器如何在稀薄的火星大氣中制動減速。

葉培建說，由於距離遙遠，測軌精度必定降低，這就需要採取新的技術方法，來保證探測器近火制動的準確性。 他說，探測器從地球飛往火星單程就需要10個月。在“日凌”時，即太陽、地球、飛行器在同一條直線上的時候，由於太陽輻射的關係，通信很受影響。火星探測器在飛往火星途中，“日凌”現象對測控通信的影響將達2個月左右。所有這些，都要求火星探測器飛往火星途中及開展深空探測任務時具備自主管理、自主導航的能力。

MAVEN的藝術效果圖

為什麼去火星？
 

每次提出一項新的太空探索計劃，人們總要反覆問：地球上還有那麼多問題沒有解決，為什麼要去關心那麼遙遠的事。很多高瞻遠矚的人已經回答過這樣的問題，讓我們再來重溫一下吧：

美國人說：

“通往火星的航行並不能直接提供食物解決饑荒問題。然而，它所帶來的大量新技術和新方法可以用在火星項目之外，這將產生數倍於原始花費的收益。

……

太空項目是科技進步的催化劑，它為學術研究工作提供了絕佳的實踐機會。

……

太空探索不僅給人類提供了一面審視自己的鏡子，還給我們帶來了全新的技術、全新的挑戰、積極的進取精神，以及面對嚴峻現實問題時依然樂觀自信的心態。”

——美國航天局答覆修女關於目前地球上還有這麼多小孩吃不上飯，怎麼捨得為遠在火星的項目花費數十億美元的信。

印度人說：

“如果我們沒有偉大的夢想，就永遠是伐木人和挑水工。”

——印度政府發言人回答西方媒體質問：世界上三分之一的窮人都在你們國家，為什麼還花大錢幹這個。

俄羅斯人說：

“地球是人類的搖籃，但人不能永遠生活在搖籃里。”

——俄國“火箭之父”齊奧爾科夫斯基

科學家說：

這顆紅色的行星上是否曾經存在過生命？生命是怎樣起源的？火星與太陽系是怎樣起源及演化的？未來能否將火星改造成人類可居住的星球？地球人在宇宙中是孤獨的嗎？

科幻作家說：

火星是人類進行太空移民的第一選擇。最有可能的情況是，當危機到來時，人類才投入全部力量到地外世界的探索和開拓中去。而其實人類移民到火星需要漫長的時間來實現。

——中國科幻作家劉慈欣

哲學家說：

你要問去火星有什麼意義，那麼請問若干億年前海洋生物第一次爬上陸地有什麼意義？

美國“好奇號”火星車項目團隊2013年底宣布，“好奇號”在火星上發現了一個早已乾涸的遠古淡水湖，理論上這個湖泊曾經支持一些簡單微生物存活。新華社/中國特稿社

延展閱讀：火星探測大事記

1962年11月1日：前蘇聯發射了“火星1號”探測器，雖然它在飛離地球一億公里時與地面失去聯繫，下落不明，但這次發射被視為人類探測火星的開端。

1964年11月28日：美國“水手4號”開始8個月的火星之旅，成為有史以來第一枚成功到達火星並發回數據的探測器。

1971年5月31日：美國“水手9號”升空，成為第一個火星軌道飛行器。它首次拍攝到火星全貌。

1996年12月4日：美國發射“火星探路者”，攜帶“旅居者”號火星車登陸火星。科學家根據發回的圖片信息判定，火星曾經溫暖和潮濕。

1998年7月3日：日本發射“希望”號探測器，但最終未能成功進入火星軌道。

2001年4月7日：美國發射“奧德賽”火星探測器，標誌着美國火星探測計劃重新啟動。2002年，“奧德賽”發現火星表面和近地表層中可能有豐富的冰凍水，但這一問題目前存在爭議。

2003年6月10日和7月7日，美國分別發射了“雙胞胎”火星車“勇氣號”與“機遇號”，它們於2004年1月在火星表面成功着陸。“勇氣號”工作了7年，“機遇號”工作了10年，獲得了大量科學發現。

2007年2月25日：歐洲航天局的“羅塞塔”彗星探測器靠近火星飛行，順利完成利用火星引力調整飛行速度和軌道的任務。

2007年8月4日：美國發射“鳳凰號”探測器，它在火星北極區域登陸後收集了冰樣，而且還發現火星表面土壤的化學成分與海水非常類似。11月10日後“鳳凰號”與地面失去聯繫。

2011年11月8日，中國“螢火1號”探測器與俄羅斯探測器搭載俄羅斯火箭一起發射升空。11月9日，俄方宣布火箭變軌失敗，沒能飛出地球軌道。

2011年11月26日，美國宇航局成功發射了“好奇”號火星車。2012年8月6日成功在火星表面完成軟着陸。

2013年11月5日，印度向火星發射了一枚名為“曼加里安”的探測器，希望能探測到火星大氣中甲烷存在的痕跡。

2013年11月18日，美國向火星成功發射了“火星大氣與揮發演化”探測器，旨在探究火星大氣層氣體逃逸對火星氣候與環境演變所產生的影響。