2020年地球和火星將再次相會，地火距離將最小，火星年全球矚目。中國和美國都將利用這個窗口時間向火星發射探測器， 中美兩臺火星車將齊聚火星，展開新一輪的競賽，這是中國的第一次深空探測任務，也是第一次有機會參與激動人心的火星探測競賽。
"天問一號"火星探測器和長徵五號遙四運載火箭已經整裝待發
2020年07月17日上午08時， "天問一號"火星探測器和長徵五號運載火箭在海南文昌航天發射中心完成垂直組裝，並通過巨型的轉運平臺緩緩轉運至最終的發射區，國家航天局消息，將於7月23日至8月初的窗口期擇機發射。
中美兩國的火星探測器數據對比
中美火星車數據全面對比，數據來源官方和相關媒體報導
從表中的數據，中國的「天問一號」包括軌道器、著陸艙（含火星車）兩個模塊三個部分，一次任務中實現多個任務，更加全面。另一方面也可以看到美國的探測器重量更大，超過了1噸，並且使用了核電池作為電源，因此可以火星上工作更長的時間，相關的儀器設備也更多更先進。下面讓我們看看 "天問一號"和「毅力號」火星探測器的主要任務。
中國的"天問一號"火星探測器
中國的"天問一號"火星探測器包括軌道器（中繼衛星）、著陸器和火星車三個部分組成，分別完成"繞"、"落"、"巡"三個任務。探測器將由長徵五號運載火箭發射升空， 並於2021年除夕前後進入火星軌道被火星引力捕獲。再經過兩個月的遙感觀測、選擇著陸點和軌道調整。著陸艙與4月底搭載著火星車與軌道器分離開始著陸，經過"恐怖7分鐘"著陸火星表面。火星車預計一周後駛離著陸艙開始科學探測任務，如果一切順利，5月中旬可以傳回第一批科學觀測數據。
中國火星探測器組合體概念圖和組裝完成後的長徵五號整流罩（圖源：國家國防科工局和國家航天局）
中國計劃在一次火星任務中完成"繞"、"落"、"巡"三大任務，在航天史上史無前例。葉培建院士在接受採訪時表示：第一我們要能夠對整個火星進行全球觀測；第二要降落在火星；第三火星車要開出來，在火星上巡視勘測。這當中有很多難點，如果做成，這將是全世界第一次在一次任務當中完成三個目標。這個工程實現是個很大的創新。
中國計劃在一次火星任務中完成"繞"、"落"、"巡"三大任務，在航天史上史無前例。
環繞火星運行的軌道器上將搭載高、中解析度相機、光譜儀、磁力計、表面雷達、離子和中性粒子探測儀等科學載荷；巡視器上將搭載探地雷達、光譜相機、小型氣象站、磁場探測儀等載荷。主要任務是進行火星地貌、土壤探測、大氣環境、生物探測等，幫助我們建立起對火星全面而基礎的認識。
美國的"毅力號"火星漫遊車計劃
"毅力號"火星車的設計將源自於"好奇號"火星車，是好奇號火星車的升級版，搭載了更先進的科學載荷。毅力號"火星車的任務將是尋找微生物或古代火星生命的痕跡，並收集和儲存樣本，這些樣本可以在未來的火星任務中帶回地球。
"毅力號"火星車的裝配完成，即將發射
"毅力號"火星車的裝配工作，由著名的美國航空航天局噴氣推進實驗室（JPL）負責安裝的測試。 火星車的降落艙將採用火箭技術的"天空起重機"， 降落艙使火星車能安全地降落到火星表面。
"毅力號"火星車採用空中吊車方式著陸模擬圖，來源NASA
它攜帶的X射線光化學螢光光譜儀，可以更加精細地測定土壤和巖石的元素構成。地下雷達成像儀則直接可以探測地下十米以內的水冰和鹽水含量和有機物的含量。毅力號"火星車搭載了23個強大的高質量成像攝像頭。其中最為強大的是在桅杆上的攝像頭系統（MASTCAM-Z），其主要任務是通過強大的變焦鏡頭拍攝火星表面的高清晰度視頻、全景三維圖像，還能夠放大遙遠的目標進行詳細觀察，相當於可以隔著足球場觀察一隻蒼蠅。根據距離的不同，圖像解析度可在每像素150微米到7.4毫米之間進行放大。主要目的是通過高清觀測能力放大巖石，找出一些可能保留生物留存遺蹟的巖石。
探測器將攜帶人類首個火星制氧設備MOXIE（Mars OXygen In situ resource utilization Experiment，火星氧氣原位利用實驗）。這套極其複雜的裝置將由MIT與哥本哈根大學研究所合作。可以利用火星大氣中的二氧化碳和太陽能通過非常複雜的反應過程產出純淨的氧氣。如果測試成功，用以這種方式生產氧氣以供未來登陸火星的太空人呼吸，也可以作為相關火箭燃料的氧化劑。
此次火星的另一個亮點就是配備了首架火星直升機，這架直升機根據火星低密度的大氣（濃度約為地球的1%）進行特殊的旋翼設計，外形採用共軸雙旋翼布局，長度1.2米，每分鐘轉速達到驚人的2800轉以提供足夠的升力。NASA計劃使用火星直升機增加從空中觀測地面的視角，輔助火星車拍攝更大範圍的震撼圖像，並能為火星車提供更精確的導航、定位，還能"偵察"前方地形，擴大火星車探測範圍。不過這架直升機不會飛行太遠，每次起飛需要NASA對火星車附近天氣環境進行判斷。
"毅力號"火星車和其攜帶的火星直升機
毅力號火星探測器的目標著陸地點：傑澤羅（Jezero）隕石坑
"毅力號"將於2021年2月18日左右降落在傑澤羅（Jezero）隕石坑。該地點是NASA從60多個獲選地點，經過5年的研究和論證最終決定選出的。這個隕石坑寬度為45千米，是曾經的河流三角洲，可能還有水流曾經帶來的各種礦物質，並含有黏土和碳酸鹽巖等，因此NASA希望能在這裡收集到有機分子，發現原始火星生命或微生物存在的跡象。
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