探測成果不斷，載人登火可期

□ 毛新愿

今年6 月29 日，中國“天問一號”完成既定科學探測任務，火星車和環繞器獲得約1040GB 原始科學數據，將向全球開放。“天問一號”實現了火星探測史上唯一的“繞、落、巡”三大工程目標一次性成功，環繞器和祝融號火星車仍會源源不斷地發回火星遙測和表面探測數據。

另有消息稱，迄今唯一探測火星內部的美國“洞察號”取得一系列成果后，即將于今年晚些時候退役。“洞察號”通過固定的火星地震儀和熱流偵測器長期觀測火星內部變遷，與之伴飛的衛星編隊也是人類首次利用小衛星探測火星。

隨著越來越多的國家啟動火星探索，在任務數量增加的同時，任務難度和“深度”也在快速提升，已形成了對火星由內到外的研究網絡。

在早期火星探測中，航天器只能抵近飛掠探測，在極小的時間“窗口”內觀測火星后便滑入深空。隨著技術日趨成熟，環繞、著陸和巡視等任務成為主流。其中，航天器長期環繞火星時可利用太陽能，維持較長的任務周期，保證多種儀器長期工作，全方位探測火星的重力場、磁場、大氣層、地形地貌等，還能服務于火星表面的著陸器和巡視器，進行地球與火星之間的中繼通信，有著無法取代的核心地位。

還有一些航天器借助于復雜的著陸系統，降落在火星表面，實現對火星更加精細的研究，包括火星土壤成分、水資源勘探、地表氣象條件等。

巡視類著陸任務更是近些年火星探索的主流，最引人注目的當屬火星車。火星車的最大優勢是自帶運動系統，使多種儀器移動研究較大范圍的火星表面，還能按照科學家的指令去探測特殊地點。

人類對火星的研究揭示了很多顛覆傳統認知的信息。即將退役的“洞察號”發現，火星的內核遠比想象中的大，占據了火星半徑一半以上，與估算中的地核占地球半徑的比例幾乎一致。此外，火星內核依然保留了大量熔融物質，并非科學家們原本認為的“已經冷卻”，但這也進一步讓火星弱磁場的成因變得撲朔迷離。“天問一號”和“祝融號”的初步研究成果也確認了上述信息。可以說，現在的火星昭示著地球的未來，為人類進一步研究“母星”提供了最好的樣本之一。

與此同時，人類還在使用更多新技術研究火星。2021 年4 月19 日，在預裝軟件控制下，美國機智號直升機在火星大氣中完成了30 秒懸停，這是人類飛行器首次在地外天體大氣中持續且受控的動力飛行。原本計劃只能飛行5 次就結束任務的“機智號”，至今已飛行了29 次。從地表巡視到空中飛行，這架小直升機大大提升了人類對火星表面的探測能力，也打開了新的探測思路。

在現有的各國火星探測計劃中，火星采樣返回堪稱未來10 年內的重大節點。由于該任務要實現入軌火星、著陸火星、巡視采樣、樣品收集、火星發射、火星上空交會對接和返回地球等一系列高難度步驟，這無疑也代表著人類現今航天科技的頂級實力。

而在更遠的將來，載人登陸火星將是人類科技史上的新的巔峰，讓人類真正成為跨行星生存物種。目前，各大航天勢力都在“摩拳擦掌”，更有美國太空探索技術公司等商業航天勢力加入角逐，正在重型運載火箭、深空探測載人飛船、大型空間站、火星表面探測基地等領域不斷突破。相信人類終有一日能踏上火星表面，并長期工作生活，讓我們拭目以待！