火星探索：人类为何要征服这颗红色星球？-

在太阳系中，火星、水星与金星都是地球的近邻。火星轨道距离地球轨道比水星轨道距离地球轨道大约远1700万千米以上，火星轨道距离地球轨道比金星轨道距离地球轨道大约远 1000 万千米以上。我们为什么不深度探索金星或水星，反而舍近求远探索火星呢？

走近地球的近邻

我们对金星和水星的探索相对较少，主要是因为它们存在很多不适宜探索的因素。金星环境极其恶劣，大气层主要由二氧化碳组成。同时，金星表面温度在465-485摄氏度之间，还有腐蚀性的硫酸云，这使得探测器面临高温和腐蚀挑战。此外，地球上的17级大风也不过是每小时56公里，但金星的大气层顶部风速能达到每小时350公里，这为探测器着陆也带来了巨大挑战。而水星的环境更为恶劣，它甚至没有大气存在，因此昼夜温差异更大。基于如此恶劣的星球条件和高成本投入，我们对金星和水星的探索频率相对较低。

反观火星，虽然它并不是距离地球最近的行星，但却是已知行星中与地球最为相像的。火星与地球同为类地行星，内部结构相似，有核、幔、壳分层。

火星的内部结构

火星的自转周期也与地球接近，还都因为地轴倾斜存在四季变化。地球有月球这个卫星，火星也拥有火卫一和火卫二这两颗卫星。地貌方面，它们都拥有山脉、平原和峡谷等，例如，地球有最高山峰珠穆朗玛峰，火星也有奥林匹斯山作为最高山脉。这些相似性让火星成为人类探索地外生命和宇宙奥秘的重要目标之一。

火星探索：挑战与创新

从 20 世纪 60 年代开始，人类就开启了火星探索之旅。迄今为止，全世界已经进行了四十多次火星探测任务，先后实现了对火星的飞掠、环绕、着陆以及巡视探测。2021 年，天问一号探测器成功在火星着陆，中国由此成为全球第二个实现地外行星着陆的国家。然而，火星取样并返回地球，依旧是人类亟待攻克的难题。

“天问一号”探测器成功发射

“天问一号”首次火星探测任务虽然一步实现火星环绕、着陆和巡视探测目标，但由于火星与地球的距离远得多，环境也更加复杂。火星表面采样、起飞上升、环绕火星交汇、行星保护这些关键技术也需要进行逐步突破。同时，如何在火星表面找到生命痕迹明显的候选点也十分具有挑战。在到达火星后，探测器如何进行取样才能既避免对火星造成污染，又确保样品保持原始性也是一项未知的挑战。

面对这些挑战，天问三号作为我国第二次火星探测任务，其科研团队也采取了一系列解决措施：一方面，科研人员努力突破关键技术，为未来火星持续探测和应用打下前期技术储备。为此设计了多点表面取样、定点深度钻取取样和飞行器采样这三种方式，力求采集不同的样品。另一方面，他们研究高温、辐射等条件会对样品潜在的生物痕迹产生什么影响。科研人员在执行天问三号任务的同时切实履行国际公约，加强对污染的预防监测。中国将积极开展国际合作，与全世界科学家联合开展火星样品和数据合作共享研究，联合各国或科研机构开展火星科研站相关研究，共同为探索火星贡献力量。

探索火星地质特征与生命起源的可能

火星就像是地球在太阳系中的“兄弟姐妹”，通过研究火星与地球的异同，可能会挖掘到地外生命的信息，通过探究火星本底磁场演变，还能为地球磁场长期演化研究提供借鉴意义。

火星地貌

火星表面保留着丰富的地质特征，如火山、峡谷、陨石坑等。这些地质结构记录了火星的地质演化过程，通过对它们的研究可以了解火星的内部结构、地壳运动、火山活动等情况，为行星地质学的发展提供重要的参考依据。比如，火星上的奥林匹斯山是太阳系最高的山峰，对其形成原因和演化过程的研究，有助于我们深入理解行星上大型火山的形成机制。如果在火星上发现生命，即使是最原始的微生物，也将对生命起源的理论产生重大影响。这将表明生命在宇宙中的起源可能比我们之前认为的更加普遍，为生命起源的研究提供新的方向和思路。

对火星的持续探索将为人类带来更多关于宇宙和生命起源的奥秘。火星探索不仅是科学的追求，更是人类拓展生存空间、深入宇宙探索的重要一步。让我们怀揣着对未知的好奇和探索的勇气，继续踏上征服火星的征程，为人类的未来开启新的篇章。

部分信息来源于新华网、科技日报，上观新闻

（科学性审核：刘勇，中国科学院国家空间科学中心研究员）