我國的火星探測任務已正式立項，將在2020年前後發射火星探測器。上周，我國首次公布了火星探測器和火星車的外觀設計構型。
火星這顆紅色的星球對於人類來說，現在是越來越「近」了。隨著國際上對火星探測步伐的加快，加上科幻大片的烘託，感覺送人去火星似乎也就是近在咫尺的事了。那麼，有沒有想過火星飛機何時起飛，誰又將成為它的研製者呢?
人類目前對於火星的探測，採用的只有軌道器和著陸器。前者是對火星全球的觀測，空間解析度和時間解析度都不高，後者只能觀測局部地區，無法提供地形的詳情，因此需要發展能夠綜合兩者優點、擯棄兩者缺點的火星航空器———火星飛機或直升機。
火星飛機面臨哪些難題
人類在實現有動力飛行之後就一直在設想，能否在火星上使用航空器，為火星探測和科學研究提供幫助? 答案是肯定的，但這一想法要成為現實，卻面臨重重困難。
早在上世紀50年代，航天先驅沃納·馮·布勞恩就勾勒出一幅有著又長又大機翼的飛機降落在火星的場景。70年代，美國宇航局 (NASA) 研製成功了高空無人駕駛飛機。由於它使用的肼發動機能夠在火星以二氧化碳為主的空氣中工作，為火星飛機的研發提供了一個可行的思路。但這一切構想後來被證明是過於樂觀了。
為什麼研發火星航空器會如此困難? 原因有三：
1、火星的大氣層不同於地球的大氣層，要薄得多，只有地球大氣層的1%；火星上的重力也不到地球重力的40%，而火星的大氣密度很低，只有地球海平面大氣密度的1.6%，這意味著火星飛機的飛行雷諾數 (Re)，要比地球上飛機的飛行雷諾數小兩個量級。
正因為火星空氣稀薄，使得火星飛機無法輕易獲得地球飛行所需要的足夠的氣動升力。當火星飛機剛剛進入火星大氣層的時候，它會像一塊石頭一樣下落數公裡，然後才能獲得足夠的升力，開始平穩的飛行。此時，它仍然缺乏良好的機動性，例如在轉彎時，轉彎的半徑甚至可達好幾公裡。
2、在火星飛機進入火星大氣層時，還必須解決它的防熱問題。為此，要將火星飛機的機翼縮起來，裝進一個外面有防熱層的殼體內，然後下降到一定高度後，再將機翼從殼體內釋放出來。因此，對飛機的結構、材料和控制，都提出了較高的要求。為了使飛機能有最大的航程，對其推進系統也有嚴格的要求。
3、如果從地球上對火星飛機進行遙控，通信時存在信號傳輸延遲的問題。根據計算，在相距最遠時，從地球發射的信號要23分鐘才能到達火星。為此，火星飛機要有很強的自主判斷和執行能力，不能完全依賴地面控制，必須使用預設程序的自動駕駛儀。
研製火星無人機之路
火星無人機的研發，經歷 了一波三折，至今尚未成為現實。
1999年初，NASA計劃派遣一個小型遙控飛機去火星，並計劃於2003年 12月17日到達火星，以紀念萊特兄弟發明飛機100周年。可惜在不久之後，NASA因接連損失兩艘火星探測器，研發火星飛機的計劃也因此被迫中斷。
在這之後，NASA蘭利中心提出了「區域性環境航空測量 (ARES)」的火星飛機計劃。火星無人機將裝在一個由外表隔熱罩保護的殼體內進入火星大氣層，然後殼體利用降落傘逐漸接近地面。當到達距火星表面1.5公裡左右時被釋放，再啟動液體火箭發動機 （推進劑為一甲基肼和三氧化二氮），以每小時320公裡的速度進行採樣和測量。ARES到達火星後，將在覆蓋以前從未探索過的1500千米的區域內飛行，以測量火星大氣，尋找水的跡象，收集化學傳感數據，研究地殼磁場，並向地球發回遙感圖像。
NASA蘭利中心為了實現這個方案，進行了詳細的設計優化和風洞試驗。2002年9月19日，他們成功進行了一次名叫「火星鷹」的縮比50%模型飛機在地球高空的飛行試驗。在一個半小時的飛行中，充分展示了其良好的飛行性能。由於火星上的引力比地球引力小得多，這樣，飛機在火星上空保持平飛的難度將會大大降低。最後幾秒鐘，飛機由地面人員使用無線電控制操縱臺控制，在跑道上成功軟著陸。
ARES原計劃加入NASA火星探索項目於2011年發射，不過NASA最終並未將其列入。目前，NASA蘭利中心仍為爭取下一次飛行機會作準備。
2015年7月6日，NASA發布了可以在火星飛行的第一架飛機的消息。這架無人機可以在火星上巡邏，以尋找未來載人項目的著陸點。這個名為「著陸火星空氣動力學設計初步研究」的飛機是一個飛翼式飛機，它由NASA阿邁斯中心設計。
這架飛機由裝在未來火星漫遊車外罩裡的3U立方體納衛星來控制它的摺疊和部署。立方體納衛星是一個用於太空研究的微型衛星，它的三維各約10釐米，3U是指3個這樣的衛星堆疊在一起。這架飛機將成為外罩裡載重的一部分，被攜帶至火星再彈射出來。飛機可以在火星大氣層裡飛行、滑行和著陸，飛越科學家們提議的未來航天員可以著陸的幾個地點，並向地球發回非常細節的高解析度地形圖像照片，從而告訴科學家們這些著陸點是否適合著陸。