5月15日，我國首次火星探測任務天問一號探測器在火星烏托邦平原南部預選著陸區著陸，在火星上首次留下中國印跡，邁出了我國星際探測征程的重要一步。后續，祝融號火星車將依次開展對著陸點全局成像、自檢駛離著陸平臺并開展巡視探測。至此，我國火星探測“繞、落、巡”三步走計劃中的第二步“落”取得圓滿成功。這也意味著中國成為了繼美國和前蘇聯之后，第三個成功將探測器送達火星表面的國家。

自古以來，火星就以與眾不同的紅色外觀吸引著人類的關注。古時人們常常將其與戰爭聯系，在西方神話中，火星往往是戰爭之神的化身；而在古代中國，“熒惑（火星）守心”也被視為不祥之兆。直到近代，人們才重新以科學的眼光審視火星。隨著科技的進步，人類探索火星的方式也在不斷突破，蒙在這顆紅色星球上的面紗已被徐徐揭開。

一、望遠鏡時代

17世紀初，望遠鏡的發明讓人們擁有了仰望星空的“眼睛”。1610年，意大利天文學家伽利略第一次將望遠鏡對準火星。1659年，荷蘭學者惠更斯用更加精密的望遠鏡觀測火星，并測算出了火星的自轉周期。

19世紀中葉，天文學家們發現火星與地球存在許多相似之處，如公轉軌道與地球相近，自轉速度與自轉軸傾角也與地球幾乎相同。1877年，意大利人斯基亞帕雷利在觀察火星時發現火星表面布滿了極細的直線構成的網狀系統。按照傳統，這些暗區被視為水體，這些細線也被命名為“水道”（canali）。

而天文學家進一步觀察發現，到暗區會在冬季時縮小、夏季時擴張，有人提出暗區是植物覆蓋，而暗區的擴大縮小則是消長所引起的，改變以往認為暗區是水的說法。也有觀點指出“水道”其實是人工挖掘的運河，用來灌溉植物，因為水道應太細不可見，而看到的細線應是灌溉出的大片植物。

這些誤會讓人們開始幻想火星上存在著與地球上一樣的海洋陸地及智慧生命。為此，美國富商羅威爾甚至建立私人天文臺試圖尋找火星上的運河和生命。

最后，“火星運河”被證實不過是光學假象，但人們對火星人的熱情已經生根發芽?？茖W家和民眾都對火星上是否存在生命抱有濃厚興趣。這直接推動了20世紀60-70年代火星探索高潮期的到來。

二、宇航時代

20世紀60-70年代，在美蘇太空競賽的背景下，火星探索迎來了第一個高潮期。

蘇聯先后發射的“火星”系列探測器多以失敗告終。其中火星-3著陸艙實現了在火星表面的軟著陸，雖然僅僅發送了20秒的電視信號，但這是第一個到達火星表面的探測器。火星-5探測器成功進入火星軌道并發回了火星照片。隨后，蘇聯先后發送了探測器-2和宇宙-419探測器，都未取得成功。

相比之下，美國的火星探索碩果頗豐，美國發射的“水手”系列火星探測器有4個取得了成功。其中水手-4在離火星約1萬千米的地方飛掠，傳回了第一張火星表面的照片，這也是人類拍到的第一張地球外行星的照片。水手-4傳回21張火星近距離的照片，并探測到火星的大氣密度不如地球的1%。

另一個具有重要意義的探測器是水手-9。在1971年，水手-9是世界第一個進入火星軌道的探測器，拍攝了85%的火星表面，并為后續登陸火星表面的海盜-1、2著陸探測器選定了登陸地點。

三、火星車

雖然火星-3探測器是第一個到達火星表面的人造物體，但其只短暫傳回了一些影像，而且也與后來能夠在火星表面巡視的火星車相差甚遠。

對于科學研究更有意義的資料，來自美國的海盜-1和海盜-2探測器。海盜-1、2探測器登陸后，分析了火星土壤，測量了風速、氣壓和波動，并確定了火星的大氣成分?！昂１I”系列探測器為后來的火星著陸探測奠定了基礎。

火星車作為登陸探測工具，對火星探索有重要的意義。前不久，美國“毅力”號火星車攜帶的“機智號”直升機，更是首次實現了在火星表面的飛行，為理解火星大氣提供了參考依據。

目前，包括已失效的探測器和剛剛登陸的“祝融號”在內，火星上共有10個火星車。

作為我國首次火星探索任務，天宮一號共設定了五大科學目標，包括實現對火星形貌與地質構造特征、火星表面土壤特征與水冰分布、火星表面物質組成、火星大氣電離層及表面氣候與環境特征、火星物理場與內部結構等研究。

要實現這些目標，需要依靠能夠登陸火星表面的火星車。 “祝融”號火星車搭載了6種儀器，包括探地雷達、光譜相機、小型氣象站、磁場探測儀等。它們將對火星的表面形貌、土壤特性、物質成分、水冰、大氣、電離層、磁場等進行科學探測。

四、火星軌道上的探索者

除了今晨剛剛登陸的“祝融號”火星車外，天問一號的環繞器仍然在火星軌道上進行科學研究。

天問一號探測器系統副總指揮兼環繞器總指揮張玉花表示，環繞器具備有三大功能：飛行器、通信器和探測器。環繞器首先作為飛行器，將著陸巡視器送至火星著陸軌道。待成功釋放著陸巡視器后，環繞器作為通信器，為著陸巡視器建立與地球之間的中繼通信鏈路。通信工作結束后，環繞器作為探測器對火星進行科學探測。

實質上，環繞器同地球上空飛行的人造衛星并無不同，只不過它運行在火星軌道上。目前，火星軌道上環繞著包括美國火星奧德賽號、歐洲火星快車號、印度曼加里安號等多個來自地球的人造衛星。

這些探測器的使命也不盡相同。如中國的天問一號是多合一的勘探軌道探測器，其目的是勘探火星的環境，為進一步的探索做準備，而去年同期發射的阿聯酋的希望號則只是為了研究火星氣候與氣象科學這一專門課題。

其中最有代表性的成果要數“火星奧德賽號”，它成功發現了火星的地下水冰，證實火星上存有水資源。

作為“高空中的眼睛”，環繞器對火星空間環境、火星地表及火衛1、火衛2的觀測具有重要意義，同時，也可輔助著陸巡視器的探測與研究。

【記者】徐勉 王詩堃 實習生 王雋杰

【統籌】張志超