漫漫奔“火”路：深空探测步履不停

　　解放军报记者 王凌硕 通讯员 梁南

中国首次火星探测火星全球影像图。新华社图片

　　“西柏坡”“天柱山”“杨柳青”……

　　2023年4月24日，中国首次火星探测火星全球影像图在第八个中国航天日发布。其中，国际天文学联合会还将天问一号着陆点附近的22个地理实体以中国历史文化名村名镇命名，将中国标识永久刻印在火星上。

　　2023年5月15日，远在火星执行全球遥感科学探测任务的天问一号火星探测器，已经在火星“上岗”满两年。两年来，探测器获取许多一手探测数据，取得丰硕科研成果。

　　回望60余年的人类火星探测历程，以1960年苏联发射人类首个火星探测器为起点，到2021年天问一号将五星红旗的一抹鲜红镌刻在火星土地，从来没有一刻像今天这样，人类飞出地月、星际探测的梦想是那么的真实、触手可及。

　　值此“天问落火”两周年之际，我们再来聊聊关于火星的奥秘与故事。

　　人类为何执着于火星探测

　　人类对于火星的关切，由来已久。

　　从20世纪60年代人类首次开展火星探测开始到现在，火星是人类探测时间最长、次数最多、参与国家最多的一颗行星。

　　人类为何如此执着于火星探测？

　　科学家认为，地球仅是茫茫宇宙中的一颗普通行星，从大尺度时空坐标看，遭遇小行星撞击等意外事件在所难免；同时，地球上资源有限，随着人口增加以及科技发展，温室效应导致全球温度持续升高，地球很难成为人类永远的家园。而与地球距离较近、环境相似的火星，成为人类走出地月系统开展深空探测的首选目标。

　　——和地球相似的地质结构。火星地表主要由硅酸盐构成，地质结构和地球上十分相似，同时火星上还有着类似于地球上的沙漠、盆地等地貌结构。

　　——火星上也有水资源。科研发现，火星南北极存在淡水资源，土壤中广泛存在2%-3%的水分。丹麦哥本哈根大学星体和行星研究中心的一个研究团队在《科学进展》杂志上面发表了一篇关于火星生命的研究论文。他们认为，火星在45亿年前曾经被海洋覆盖。水是生命之源，科学家据此推测，早期火星存在大量的液态水，应该是一颗蓝色的星球，并且可能已经诞生了生命。

　　——和地球相似的自转周期和一年四季。在太阳系八大行星中，火星是地球轨道外围第一颗行星，距离地球最近的时候为5500万公里；火星上的一天和地球上的一天时长差不多，其自转周期大约是24.62小时，与地球几乎一模一样；火星公转的角度和地球公转的角度都在23-25度之间，因此在火星上同样有着春夏秋冬四个季节的划分。

　　——火星上也有大气层。要知道人类赖以生存的第一要素就是空气中的氧气，一个星球上如果没有氧气，那么就很难让人类生存。火星上虽然没有氧气，但拥有一层大气层，其主要成分是二氧化碳，而人类目前的技术从二氧化碳中提取氧气并不难。

　　此外，火星引力较小，距离小行星带和太阳系外围空间更近，在火星上发射火箭和开展深空探测具备很多先天优势，是人类未来深空探测过程中建设航天基地的不二之选。

　　综上所述，研究火星对了解地球的早期历史和生命起源有着重要的意义，特别是在火星上发现水后，更给人类带来了未来移民火星的可能。如果人类航天的未来是宇宙的星辰大海，那么人类没有任何理由不去探测火星。

　　战胜重重困难，揭开“荧惑”的神秘面纱

　　红色的火星荧荧像火，而且在天空中运动，有时从西向东，有时又从东向西，复杂的轨迹令人迷惑，所以我国古人用“荧荧火光，离离乱惑”来描述它，称之为“荧惑”。

　　揭开“荧惑”的神秘面纱，人类坚定地踏上了探测之旅。1960年，苏联科学家向火星发射了“火星1号”探测器，这是人类探索火星的开端；1965年，美国发射的“水手4号”探测器，在距离火星9280千米的高处，首次拍摄了22张火星照片；1974年，苏联发射的“火星5号”首次拍摄了火星的彩色照片……

　　从1996年开始，几乎在每个探测器的发射窗口，都会有一辆火星车被送上太空。

　　但抵达火星的过程实在太难了——

　　首先，虽然火星是距离地球最近的地外行星，但是地火距离还是太远了。火星距离地球在5500万-4亿千米左右，并且这个范围变化区间实在太大。在地球上，仅需0.13秒就能实现任意两点的通信，但当地球与火星处于最大距离时，即便是光速通信也有44分钟的延时。这使得探测火星的机会难得，即便是派出人类最快的探测器前往火星，也需要老老实实等待每隔780天、约26个月出现一次的地火逼近时的火星探测窗口，一旦错过就需要再等待两年多。

　　其次，如果前往火星，不仅需要完全摆脱地球引力，还需要摆脱太阳强大的引力影响。这意味着更强大的火箭是探测火星的先决条件。