人類的火星探測起步於1960年,到今年6月底,全球共實施了44次探測火星活動,美國21次,蘇聯及俄羅斯19次,日本1次,歐洲2次,印度1次。其中完全成功的探測有19次,完全成功或部分成功的探測有23次,成功率約43%。
火星探測經歷了兩次高潮一次低潮。1960年至1975年,是人類探測火星的第一次熱潮;1976年至1987年是火星探測的低潮;1988年至今是人類探測火星的第二次熱潮。
火星3D渲染圖Mars. 3D rendering
1960年至1975年,是人類探測火星的第一次熱潮,美蘇兩國共進行了23次發射。當時美蘇主要是為了政治目的,在包括火星探測在內的許多航天領域開展了激烈的競爭,以顯示各自的航天實力。但在這一階段也取得了不少探測火星成果。
1960年10月10日蘇聯發射了人類第一顆火星探測器,開啟了人類火星探測歷史。四天後又向火星發射了第二枚探測器。然而這兩枚火星探測的先行者卻連地球軌道都沒能到達,這兩枚探測器後來分別被稱為「火星1A號」和「火星1B號」。隨後蘇聯又發射了多個「火星」系列探測器,全部都失敗或部分失敗了。其中「火星」3號著陸艙在火星表面軟著陸,雖然僅發送20秒鐘電視信號,但它是第一個到達火星表面的探測器;「火星」5號是蘇聯首個進入火星軌道的探測器,並發回火星照片隨後停止工作;「火星」6號在著陸過程中對火星大氣進行了短暫的觀測,發回了火星大氣參數。蘇聯還向火星發射了「探測器」2號和「宇宙-419」探測器,但都失敗了。
蘇聯「火星」3號探測器
第一次火星探測高潮期間美國向火星發射了6個「水手」系列兩個「海盜」系列火星探測器, 成功了6個。其中1964年「水手」4號從離火星約1萬千米的地方掠過,回傳了世界第一張火星表面的照片;「水手」9號於1971年成為世界第一個進入火星軌道的探測器,拍攝了85%的火星表面。1975年,美國先後發射了「海盜」1號、「海盜」2號探測器。「海盜」1號、「海盜」2號是世界第一對通過一次發射完成環繞探測和著陸探測兩種探測方式的火星探測器,獲得了大量有用的科學數據。
1976年到1987年火星探測進入低潮。由於火星探測耗資巨大,再加上美蘇競爭戰略重點轉移,美國大力發展太空梭,而蘇聯則大力發展空間站,所以火星探測進入低潮。
1988年火星探測開啟了第二次高潮。1988年蘇聯再一次開始了其火星探測,發射了「火衛」1號、「火衛」2號兩個火星探測器,但還是都失敗了。美國在1992年發射了「火星觀測者」探測器。不過,它在即將到達火星時與地球失聯。
美國於1996年開始實施龐大的「火星生命計劃」,即尋找火星生命。在這一年裡,美國先後成功發射了「火星全球勘測者」和「火星探路者」探測器,以確定火星上是否存在生命。「火星探路者」攜帶了世界第一輛火星車「旅居者」美國在1998年和1999年分別發射的「火星極區著陸器」、「火星氣候軌道器」雙雙遭受了失敗。進入21世紀後,美國於2001年成功發射了「火星奧德賽」探測器,首次發現火星地表下面存在水冰。2003年,美國先後發射了第二代火星車「勇氣」號和「機遇」號。這對「雙胞胎」性能更為優異,使科學家更好地了解了火星,並再次證實火星上有水。2007年,美國「鳳凰」號火星著陸器升空,它是第一個在火星北極地區著陸的探測器。2011年美國發射了第三代火星車「好奇」號。2018年,美國「洞察」號在火星安全著陸。
美國「勇氣」號火星車
1998年,日本發射了首個火星探測器「希望」號,但由於推進器故障,最終沒有進入火星軌道。2003年,歐洲航天局發射了其第一個火星探測器「火星快車」,「火星快車」軌道器成功進入火星軌道,獲得超出預想的數據,但其「獵兔犬」2號著陸器著陸失敗。2016年,歐洲航天局與俄羅斯合作研製的「火星生物學-2016」探測器升空。它由「微量氣體軌道器」和「夏帕雷利」著陸器組成。其中「微量氣體軌道器」成功進入火星軌道,但「夏帕雷利」著陸器還是沒能成功著陸。2011年,俄羅斯發射「火衛一-土壤」探測器和我國「螢火一號」探測器但探測器發生了故障,使探測器沒能進入地火轉移軌道,最後再入地球大氣層燒毀。2013年,印度發射其第一個火星探測器——「曼加裡安」並取得成功。
第二次火星探測高潮與第一次高潮不同,主要是為了科學和工程目的,即以發展新技術和獲得科學發現為主。
火星是太陽系中與地球最相似且距離第二近的行星,成為目前除地球以外人類研究程度最高的行星。火星探測會是人類太空探索的一個重要一環。