據中國空間技術研究院消息，近期，由該院抓總研製的火星探測器「天問一號」已經運抵文昌航天發射場，備受全球矚目的中國首次火星探測任務即將開展。按預定計劃，發射將於7月23日左右進行，2021年2月11日抵達火星，2月21日變軌進入停泊軌道，4月擇機登陸。
火星科普
火星是太陽系第四顆行星
火星是太陽系八大行星之一，是太陽系由內往外（由近及遠）數的第四顆行星（前三分別為水星、金星、地球），屬於類地行星。直徑約為地球的一半，體積為15%，質量為11%，表面積相當於地球陸地面積。以半徑、質量、表面重力來說，火星約介於地球和月球中間；火星直徑約為月球的兩倍、地球的一半；質量約為月球九倍、地球的1/9；表面重力約為月球的2.5倍、地球的2/5。自轉軸傾角、自轉周期均與地球相近，公轉一周約為地球公轉時間的兩倍。
火星 | 圖
火星到地球的距離
在太陽系八大行星之中，火星也是除了金星以外，距離地球最近的行星。
近距離約為5500萬公裡，最遠距離則超過4億公裡。大約每隔26個月就會發生一次火星衝日，地球與火星的距離在衝日期間會達到極近值，通常只有不足1億千米，而在火星發生大衝時，這個距離甚至不足6000萬千米。
火星衝日意味著這時可以使用較小花費將探測器送往火星，因此人類的火星探測活動通常也會每隔26個月出現一次高潮。
地球火星對照 | 圖
探索周期
火星和地球距離最近的年份是最適合登陸火星和在地面對火星觀測的時機，每隔26個月出現一次。因此，多國都會選擇在這個窗口期進行登火和探火的探測任務。
上次最佳探測窗口期是在2018年6-7月，今年的7-8月是最佳探測窗口期，下次則要等到2022年。等到了窗口期，具體定在哪一天作為發射日期，會根據不同國家，不同因素來確定。
探索意義
探索未知，尋找能源、擴展人類生存空間。
探索未知
人類有一顆探索未知之心。
火星上是否存在生命？是否存在外星人？在探火之前，這一切都是謎。有一句特別適合用在深空探索中，「異想才能天開」，從古至今都不乏「異想天開」之人。人類的許多發明都是建立在「異想」之探索上，通過科學的佐證，才能「天開」，才能看到許許多多的發明成果。火星的探索也是一樣，人類懷著一顆好奇心，才會有「好奇」號的登火成功，以及「洞察」號等等火星探測器的相繼發射。同樣，探索未知也能促進科技進步，特別是深空遙測、新材料、AI等技術的進步，反哺人類。
尋找能源、擴展人類生存空間
我們都知道，地球是有生命周期的，煤炭、石油，天然氣等非再生資源，遲早有被開採利用完的一天。人類要長遠生存下去，必須要找到新能源，來維持人類可持續發展和生存。而火星就是我們的首選之一，火星是類地行星，不僅資源豐富，還距離地球較近，是最有可能被改造成為人類第二個家園的星球之一。就目前技術而言，實施難度雖大，但是成功的機會還是有的，是最好的選擇之一。雖然短年內見不到成效，但是為了延續人類的生存，造福子孫後代，勢在必行！
多國競技
在今年這個最佳探測窗口期，已知的有美國、中國、阿聯等國家有火星探測計劃。
阿聯原定於2020年7月15日發射的火星探測器希望號，由於日本發射場地天氣不佳推遲至17日，這將是阿拉伯國家首個火星任務。
美國的毅力號發射時間最初定於2020年7月17日。6月10日，NASA宣布，由於一臺吊車出現問題，毅力號發射時間被迫推遲到7月20日。兩周後，6月24日，NASA又宣布，由於地面支持設備存在汙染隱患，毅力號發射時間再往後延兩天，推遲到7月22日。現在，NASA再次宣布，毅力號發射時間推遲到不早於7月30日，不晚於8月15日。如果毅力號在今年8月中旬之前還沒發射的話，那麼只能等到下個發射窗口期2022年。
毅力號火星車 | 圖
中國的火星探測器天問一號將由長徵5號遙四火箭在海南文昌發射升空，計劃發射時間為2020年7月23日。將實現「繞、落、巡」的三階段探測任務。
天問一號火星探測器 | 圖
有數據顯示，自1960年以來，美國、蘇聯/俄羅斯、日本、歐洲和印度先後進行了44次火星探測項目，但成功和部分成功的任務僅有23次，完全成功率是43%，其餘的項目都出現探測器撞毀、失靈或失蹤。可見火星表面環境之複雜，登陸難度之大。
今年的火星發射任務令人十分期待，多國競技，風險高、難度大。讓我們拭目以待吧！加油，我的國！
中國的火星之路
「先導星」以失敗告終
中國螢火一號火星探測器，首枚火星探測器2011年11月9日凌晨搭乘俄羅斯的天頂號運載火箭與福布斯-土壤號火星探測器一起發射升空，將飛行3.5億公裡，大約要經過10個月的飛行，衛星於次年8月至9月才能進入火星軌道。2011年11月9日，俄方宣布福布斯-土壤號火星探測器變軌失敗。俄羅斯聯邦航天署署長波波夫金11月9號在哈薩克斯坦的拜科努爾航天發射場向外界宣布了這一消息。他說：「我們度過了一個非常沉重的深夜，我們很長一段時間都無法找到這個太空飛行器。終於確定了它的位置並且查明，其發動裝置沒有工作，兩次點火都沒有成功。」這意味著，中國的第一顆火星探測器發射以失敗告終。
後續計劃
2016年1月18日，我國火星探測項目正在立項，首次發射有望實現「繞、落、巡」的三階段探測任務。
2019年1月14日，國新辦舉行探月工程嫦娥四號任務有關情況新聞發布會。國家航天局副局長、探月工程副總指揮吳豔華在發布會上表示，我國首次火星探測任務將於2020年前後實施。
2019年11月14日，在位於河北懷來的地外天體著陸綜合試驗場，我國火星探測任務首次公開亮相。受中國國家航天局邀請，部分外國駐華使館及國際組織人員觀摩了中國首次火星探測任務著陸器懸停避障試驗，並參觀相關試驗設施。該試驗模擬了著陸器在火星環境下懸停、避障、緩速下降的過程，對其設計正確性進行了綜合驗證。據介紹，中國首次火星探測任務計劃於2020年擇機實施，目標是通過一次發射任務，實現火星環繞和著陸巡視，開展火星全球性和綜合性探測，並對火星表面重點地區精細巡視勘查。本次著陸器懸停避障試驗在亞洲最大的地外天體著陸綜合試驗場進行，模擬了火星重力環境（火星重力加速度約為地球的1/3）。
2020年3月10日，北京航天飛行控制中心圓滿完成中國首次火星探測任務無線聯試，充分驗證了探測器與地面系統的接口匹配性和一致性，對各類方案、技術狀態、軟硬體系統進行了全面測試，為任務順利開展打下了堅實基礎。
2020年4月24日，中國行星探測任務被命名為「天問系列」，首次火星探測任務被命名為「天問一號」，後續行星任務依次編號。
延伸閱讀
前往火星的路途充滿艱險，人類先後向火星發射過多個探測器，成功率大約為40%，大部分失敗告終，因此火星又被稱為「探測器的墳場」。探測器奔赴火星全程需要長達至少半年時間、約5億千米的路途，這麼遠的距離還帶來至少10分鐘的信號延時。當然，著落火星表面的探測器還要面臨最危險的著陸前「恐怖7分鐘」，即再入、下降與著陸的過程，這過程等於「盲降」，7分鐘的時間甚至不足以完成一次地火通信，這意味著全程超過1000個動作的降落過程必須依靠探測器自主完成，對軟體和硬體的要求極高。
著陸器要在7分鐘的時間內將時速從2萬千米降低到零，這也是整個任務的關鍵點，直接決定著任務的成敗。火星大氣雖然稀薄，不到地球的百分之一，但高速運動的探測器表面也會產生一兩千攝氏度的高溫，需要隔熱罩的保護。在火星16千米的高空，超音速降落傘打開，但是稀薄的大氣層無法使降落傘減速到安全的速度，還需要反推火箭和氣囊等繼續減速和緩衝，即使探測器成功降落，火星崎嶇複雜的地形和大大小小的堅硬巖石，也是探測器的一個巨大挑戰。
我們的徵途是星辰大海，未來的深空探索既充滿挑戰又充滿機遇，未來的主戰場在太空，武器是科技。誰掌握了科技的制高點，就能先發制人，立於不敗之地。太空資源無比豐富，探索太空，開發太空，既是人類對未知領域的探索，也是造福人類與子孫後代的創舉！功在當代，利在千秋。下一站，火星。
向科學家致敬！
消息來源：中國空間技術研究院，美國NASA航空航天局