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火星——行星探测第一站


首先我们要对火星本身有一个简单的了解。火星是距离我们“很近”的一个星球，我们在地球上肉眼可以清晰地看到这个红色的星球。“近”是相对于浩瀚的宇宙而言，相对于地月距离，它又很远。每大概26个月就会出现一次火星冲日，这个时候火星和地球运行到太阳的同一侧。在晴朗夜晚的天空，随着太阳的下山，火星会从地球的东方升起，所以人类很早就对火星进行了观测。



古代中国把火星称为荧惑，西方把火星比作战神Mars。由于古代人类对宇宙认知程度和科技水平的限制，火星往往与战争和灾祸相联系，这其实对火星很不公平。随着科技的发展和认知水平的提升，我们发现火星这个近邻很可能会成为人类的第二个家园。因而，之后的人们对火星就不再有恐惧，更多的是一种向往。大家看到近现代的一些科幻小说、电影都含有火星元素，如《火星救援》等。



火星与地球有很大的相似性，太阳系内的行星从内往外依次是：水星、金星、地球、火星……火星距离地球最近的时候（即刚才提到的火星冲日）大概是5500万公里；最远时距离4亿公里，但如此遥远的距离相比宇宙的尺度也是很小。



 



从它的自然特性来讲，其公转周期687天接近地球的两年，同时因为它的自转轴与轨道周期面夹角大约为25度，与地球的23.5度接近，所以它也有四季的变化。它的自转周期跟地球十分相近，是24小时37分钟，所以昼夜变化与地球上基本一致。而且火星有一层稀薄的二氧化碳大气，导致火星上有一定的温室效应，所以它的昼夜温差虽然比地球大，但相比月球却小很多。



由于这些特性，火星在我们现在认知的天体中更接近地球。因此从事行星科学研究的科学家们认为，火星的演化与地球有很多的相似之处；但由于它的质量比较小，所以内部能量消耗得较快，更接近一个行星的晚期。火星的今天很可能就是地球的明天，所以从行星学研究的角度考虑，对火星有充分的认识可以帮助我们更好地了解地球的未来。



此外，因为火星跟地球很相似，大家就会想到火星是不是有可以为人类所利用的资源，例如水。现在的探测结果说明火星上有水存在的迹象，但水是否大量存在还有待我们继续探索，这也是现在对火星探测的一个重点和热点。





火星还有另外一些重要的整体特征。如因为它比地球小，所以呈现低重力的特点，只有地球重力的3/8左右。因为它比地球离太阳更远，因此有弱光照、偏低温等特点。但其四季和昼夜的变化跟地球很相似。



我们现阶段对于火星的探测主要基于两个目标，一是从行星学的角度认识火星，以认识地球的未来；二是对火星资源进行探测，以期能对这些资源有一些新发现，未来能为我们所利用。比如未来人类是否能去火星并把火星做星际航行的一个中转站，是否存在能为我们所利用的资源？因此，我们要把航天器送到火星轨道、火星表面进行探测。