中国成功将首个火星探测器发射至红色星球

当北美大部分地区还在沉睡时，中国正在创造历史。美国东部时间7月23日凌晨12:41，中国国家航天局（CNSA）发射了“天问一号”探测器，该探测器携带了中国首个火星探测器和轨道器。如果中国成功，这将是他们首次成功的火星任务，并将使他们成为继美国和苏联之后，历史上第三个成功登陆红色星球的国家。

“天问一号”预计将于2021年2月抵达火星，届时探测器将分离并部署一颗火星轨道卫星，以及一个着陆器和火星车组合体。

轨道器的能力与其他绕火星运行的探测器相当。它配备了中高分辨率相机，以及用于研究火星磁场和化学成分的雷达和仪器。但着陆器/火星车才是真正的亮点。

一旦着陆器着陆，它将部署一个先进的、六轮太阳能驱动的机器人火星车。这个重530磅的火星车将在火星表面行驶，寻找火星生命的证据，同时研究火星土壤的化学成分，并寻找过去和现在水的迹象。

该任务的目标与美国宇航局（NASA）最新的火星探测器“毅力号”类似，该探测器也计划在7月30日至8月15日之间发射。

然而，尽管NASA最近在成功着陆火星车方面积累了丰富的经验，但这将是中国首次尝试。历史上，首次登陆火星的尝试并非一帆风顺。即使在四次成功着陆之后，NASA的工程师们仍然将他们的火星车着陆序列称为“恐怖的七分钟”。

火星任务失败

红色星球是一个以险恶著称的太空环境，不适合发送探测器。

人类首次两次登陆火星的尝试都以失败告终。1971年，苏联的“火星2号”探测器成功到达地表，但却坠毁着陆。“火星3号”任务紧随其后，成功着陆，但未能发回一张完整的图像。五年后，美国的情况看起来轻松许多，NASA的“维京”着陆器成功着陆，并花费数年时间传回了开创性的数据。

但此后事情并非一帆风顺。其他数十次火星任务也失败了。事实上，所有火星任务有一半未能幸存。也许最著名的是，NASA耗资3.27亿美元的“火星气候轨道器”在1999年变成了一团火球。你可能会问为什么？因为一个工程师团队使用了公制单位，而另一个团队使用了英制单位。

幸运的是，最近成功的几率有所提高，NASA和其他航天机构部署了一系列开创性的任务。2014年，印度成功将火星轨道飞行器送入轨道，成为第一个首次尝试就完成此壮举的国家。

但即使是一些最近的“成功”，也伴随着问题。例如，NASA的“洞察号”火星着陆器已经收集到了火星地震的第一个直接证据，但它也花费了一年多的时间才尝试钻探到火星表面以下几英寸的深度。该任务的主要目标是达到约16英尺的深度。

中国火星车

尽管登陆火星一直存在历史性的困难，但中国可能已经占得了先机。

在过去的10年里，中国已向月球发送了两辆火星车。早在2002年，中国工程师就开始研发一款名为“玉兔”的月球车，该月球车于2010年成功部署，并成为历史上运行时间最长的月球车。2019年，他们又成功部署了“玉兔二号”月球车，成为第一个在月球背面软着陆的航天器。在过去的一年半里，“玉兔二号”一直在揭示神秘的月球背面地下的新细节。

但火星比月球遥远得多。此外，火星的引力也明显更大，并且拥有稀薄但不可忽视的大气层需要克服。因此，登陆火星比登陆月球要困难得多。

值得庆幸的是，中国不必从零开始。他们的火星车还将利用NASA过去火星车任务的经验教训。例如，“天问一号”将使用一套降落伞、火箭和充气安全气囊系统进行着陆，这与NASA过去采用的系统相似。（由于NASA最新火星车的巨大尺寸，它们现在使用一种令人着迷的空中吊车操作。）

这也不是中国第一次尝试抵达火星。

2011年，俄罗斯和中国合作进行了“福布斯-土壤”任务。该探测器设计用于飞往火星并降落在其卫星福布斯上，然后将样本带回地球。该任务还将释放中国首个火星探测器“萤火一号”轨道器。然而，由于故障，“福布斯-土壤”探测器——以及中国的轨道器——被困在地球轨道上。

这一次，他们希望事情会有戏剧性的不同。

火星上的生命

火星车着陆的时机再好不过了。它正值太空探索史上最迷人的时期——天文学家、行星科学家和生物学家都在试图了解火星环境。

几十年来，科学家们一直知道红色星球曾经拥有广阔的海洋，甚至可能孕育过生命。但最近出现了一系列诱人的线索，表明火星的水并非只存在于远古时期。令人惊讶的是，河流和湖泊竟然如此近期地存在。在一些地方，似乎至今仍有液态水隐藏在地表之下。

所有这些都让一些天文学家猜测，我们最终会在火星上找到生命的证据，无论是过去的还是现在的。

现在，他们对去哪里寻找有了一个很好的想法。轨道探测器以及NASA的“好奇号”火星车，已经开始在一些地方探测到从火星地表下逸出的甲烷气体。在地球上，这样的信号可能是由微生物生命产生的。

为了找出甲烷的来源，航天机构必须前往这些地方并收集样本。例如，NASA的“毅力号”火星车将在杰泽罗陨石坑（一个古老的河流三角洲所在地）着陆，时间可能比“天问一号”晚几天或几周。与此同时，据任务科学家在《自然·天文学》杂志上发表的文章称，“天问一号”轨道器将花费几个月时间在乌托邦平原内寻找一个理想的着陆点。

对解决火星之谜的探索，使得中国最新任务的名称更加贴切。“天问”取自一首中国古代诗歌的标题，意思是“对天空的疑问”。

虽然“天问一号”和“毅力号”不太可能明确解答火星生命的问题，但它们都代表了人类迄今为止最认真的尝试去寻找答案。每个航天机构都计划在未来几年内跟进，发射能够前往火星并带回样本的任务。也许，这些样本将为我们带来第一份外星生命的確凿证据。