火星有几颗卫星 中国预计2020年左右发射一颗火星探测卫星

珠海航展展出的火星车模型。人的视觉

前不久，在首届“中国航天日”新闻发布会上，国家航天局局长许透露，火星探测任务已获批准，中国有望在“十三五”末，于2020年前后发射一颗火星探测卫星。中国的火星计划终于来了！

中国的火星探测任务应该被包围、着陆和巡逻一次，这在国外是从未见过的

我国火星探测的目标是环绕、着陆、巡视一步到位，难度相当大。由于火星探测需要26个月才能满足时间窗口，专家们正在制定严格的工程计划，以在2020年发射中国第一个火星探测器。据许介绍，虽然中国的飞机已经进入了深空，但完成火星探测任务仍然不可或缺。火星探测意味着中国进入了真正意义上的深度空探测时代。

中国火星探测工程有望一次完成绕圈、着陆、巡逻三项任务。中国航天科技集团五院火星项目顾问叶培建院士表示，“与印度‘满加连’探测器只绕火星赤道轨道飞行不同，中国首个火星探测器将绕火星大椭圆轨道飞行，对火星进行全球观测。着陆器将带着巡逻队登陆火星，巡逻队将在火星上‘上行’。”

“每隔两三年，火星就有机会离地球最近。在这个时间点发射火星探测器对运载火箭来说是最节能的。考虑到火星探测器的质量，发射任务将由中国长征五号运载火箭完成。”中国航天科技集团第一研究院航空航天部副主任马志斌说。

中国的火星探测任务需要实现绕圈、着陆、巡视一次，这在国外是从未见过的。国外曾计划实现一次盘旋着陆，但着陆失败。

火星探测涉及许多技术领域。特别的是，火星车虽然是空空间探测器，但与一般空空间探测器相比，有着鲜明的特点。

首先，这次任务对火星探测器的自主能力要求非常高。考虑到火星表面巡视探测的实际情况，克服时间延迟的限制，要求火星车具有较强的环境感知与识别、路径规划以及任务分析、规划与实现能力。也就是说，火星探测器要有确定行驶路线和发现障碍物的能力。

为了实现巡视探测，火星探测器应具有较高的环境适应性。除了普通航天器遇到的真空、低温、辐射等问题外，还需要适应火星表面地形地貌、沙尘暴、低重力、高低温、低气压等特殊环境，还需要解决探测器在长日照时的远距离通信、自主管理等一系列问题。

人类希望有一天能在火星上建立一个生活基地，并最终移民火星

中国航天科技集团五院研究员庞志浩表示，人类之所以如此热爱火星探测，是因为火星探测具有重要的科技意义，甚至关系到人类的未来。目前，火星已经成为除地球之外人类研究程度最高的星球，人类利用空探测器探索火星的历史几乎贯穿了整个人类航天史。

通过空之间的长期天文观测和探索，科学家已经确定火星是距离地球最近的行星。探索火星生命的起源和演化可以促进对地球生命起源和演化的研究。

火星的自转速度几乎与地球相当，自转时间为24.6小时，公转周期为687天。火星大气稀薄，气候随季节交替变化；火星地貌与地球地貌相似，有高原、平原和陨石坑；特别是火星大气中也存在臭氧层，它可以吸收太阳的紫外线，为火星表面生物的生长发育创造有利条件。因此，人类希望有一天能在火星上建造一个居住基地，并最终移民到火星，把它变成人类的第二个家。

大量迹象也表明，火星很可能和现在的地球一样，经过数十亿年的演化，变成了稀薄的大气、低温和枯竭的水源。许多天文学家得出结论，火星是地球的未来。因此，探索或载人登陆火星进行研究，可以提出一个防止地球成为人类难以生存的第二个火星的方案。

截至2016年6月，全球共进行了114次月球探测和43次火星探测。然而，自20世纪90年代以来，人类进行了18次火星探测，而月球探测仅进行了14次。目前，有五个火星轨道器和两个火星漫游器在工作，但只有一个月球轨道器和一个月球着陆器在工作。世界上所有的航天大国都针对火星系统制定了探测计划，这说明今天火星探测比月球探测更热。

美国率先进行火星探索。从20世纪90年代开始，美国开始实施“火星生命计划”，以确定火星上是否存在生命；2001年，美国发射“火星奥德赛”，首次发现火星上存在大量水冰；2003年，美国发射了第二代火星车——“勇气号”和“机遇号”，再次证实火星上有水；美国2013年发射的“火星大气和挥发物的演化”是世界上第一个研究火星高层大气的探测器。

俄罗斯与欧洲航天局联合研制的“火星生物学-2016”于今年3月14日成功发射，探测火星大气中的甲烷含量，验证火星着陆技术；2020年，俄罗斯将与欧洲航天局合作开展“火星生物学-2020”任务。

2013年11月5日，印度发射了第一颗火星探测器——“满加里安”，成为亚洲第一个成功探索火星的国家。由于印度运载火箭推力较小，满加连无法靠火箭推力直接进入地球火转移轨道，而是先绕地球20多天，再通过探测器自身发动机的多次点火和加速，逐渐达到第二宇宙速度。“Man Garian”用于研究火星的表面、大气和矿物特征，探索火星上是否存在甲烷和生命迹象。

这次任务最难的部分是，在探测器进入火星大气层后，空气动力学形状和降落伞只有一次减速的机会

据中国航天科技集团五院综合部火星探测器总设计师孙泽洲介绍，火星探测任务面临诸多技术挑战。

首先是火星大气。火星上的大气压力很低，只有地球表面大气压力的1%，不确定性很大。科学家们还没有完全了解它在风暴期间的变化和特征。火星经常在夏天形成类似于地球沙尘天气的沙尘暴，这将导致火星车接收到的太阳能急剧下降。需要设计一个“睡眠”模式，让火星车耐心等待沙尘暴过去。

其次是光照问题。火星离地球远达4亿公里，离太阳更远。在同样的面积下，火星只接收月球表面40%的太阳能。同时，火星大气会减少太阳光，给火星探测的能源供应带来困难。这就要求探测器的太阳翼面积较大，需要不断调整以对准太阳的方向。此外，火星表面的重力只有地球的38%，但远高于月球表面，因此探测器需要更大的功率。

“这次火星探测任务的核心和最困难的部分是探测器进入火星大气层后的空气动力学形状和降落伞减速过程。只有一次机会，必须确保成功。”孙泽洲说，由于地球与火星距离较远，整个过程无法由地面实时控制，因此必须由探测器独立完成。由于没有太多的推进剂来抵消高速，所以着陆火星时的减速取决于火星大气，但很难在地面模拟火星大气。所有这些问题都给设计师带来了巨大的技术挑战。

庞志浩说，总体来说，探索火星的方式和探索月球类似，也是“绕、落、巡、回”，最终实现载人登陆火星的目标。由于火星距离地球比距离月球地球更远，探索火星需要克服一系列更复杂的技术难题。目前，任何国家和组织都没有通过一次发射成功完成“绕地和着陆”两项火星探测任务的先例，而中国将在2020年通过一次发射完成“绕地、着陆和巡逻”三项火星探测任务，这将是前所未有的巨大技术挑战。