歐陽自遠院士：2020年中國首探火星目前火星車都做好了

火星歐陽自遠火星探測地球人造衛星太陽系技術日照月球探測軟件地質科學加 2019-07-10

文/記者李鵬新媒體編輯/陳炫之

在億萬人的期盼中，中國人首次探測火星的行動終於越來越近了。

7月5日-7日，2019軟件定義衛星高峰論壇在山東日照召開。參加本次論壇的中國科學院院士歐陽自遠在報告中透露：中國將於2020年探測火星，通過火星衛星、火星著陸器、火星車天地聯合探測火星，目前火星車都已經做好了。

▲歐陽自遠在論壇上發表《迎接第一個100年，中國的深空探測》演講。

中國要探測火星的消息倒不是很突然，在中國的月球探測工程不斷取得突破以後，火星探測計劃也就順理成章地被列入了行動日程。儘管自己年事已高，但是歐陽自遠依舊將推動中國的火星探測當成他的重要使命。對他而言，除了期待中國人自己的載人登月工程，將中國的探測器甚至是航天員送上火星也是他的夢想。

火星探測的科學任務是啥？

去探測火星，不是去玩耍，而是去做科學研究，在探測之前就必須做好科學任務的規劃，任何探測火星的國家都不能例外。

歐陽自遠表示，火星探測的科學問題主要有三個方面：其一是探測火星上的生命活動信息，期待在此領域有所突破，其主要包括火星上現在生命的信息；過去是否存在過生命；火星生命生存的條件和環境等；其次是火星本體科學的研究，為研究火星積累資料，主要包括火星磁層、電離層與大氣層的探測與環境科學，火星地形地貌特徵與分區，火星表面物質組成與分佈，地質特徵與構造區劃，火星內部結構、成分、內稟磁場探測等；其三是探討火星的長期改造與今後大量移民建立人類第二個棲息地的前景，為人類社會的持續發展服務。

"有很多科學家十分擔心人類未來的命運，因為我們的地球受到太多的自然威脅，再加上人類自身的一些行為，未來很可能把地球破壞得不能夠宜居了。所以我們一定要在太陽系裡面找一個對象，探討能否把它變成第二個地球，讓人類能夠大量遷居到上面去。目前看，唯一可能的一個天體就是火星。"

歐陽自遠表示，火星表面有很多古河床，這證明火星以前是有河流的。並且火星的北部還曾經是一個大海洋。

然而，現在火星表面一滴水都沒有，火星表面的鹽湖幹了以後也只剩下了鹽。歐陽自遠表示，中國要探明整個火星地下水的分佈。

火星研究的重要問題是火星的脫水機制：火星上的水是流失了？還是凍結後埋藏於地下？他表示，以往的觀測和理論研究表明，太陽風與火星大氣的相互作用只能造成其表面30%水含量流失。

歐陽自遠說，到現在為止還沒有找到任何（火星）生命存在的證據。如今國際上開會，大家對火星最大的理想是改造火星。他認為，通過人類的智慧和努力，火星完全能被改造成生機盎然的"小地球"，成為人類的"第二家園"。人類需要要好好保留自身和地球上其他物種。

科學的任務是為人類命運共同體的未來創造更多可能。歐陽自遠表示，"人類通過幾個世紀的卓越努力，會將火星這顆貧瘠的行星改造成一個擁有蔚藍色天空、綠色平原、藍色湖泊和生態環境友好的新世界，地球-火星將成為人類社會持續發展的姐妹共同體。

▲被改造後的火星想象圖。

中國2020的火星探測怎麼著陸？

火星探測器從火星大氣層外緣通過軟著陸的方式降至火星表面，是關係到火星探測是否能夠成功十分關鍵的環節，整個著陸技術十分複雜，每個環節都需要做到萬無一失，否則就會導致著陸失敗。目前探測器在火星上軟著陸的方式主要有三種：

其一是氣囊彈跳式，這種方式相對簡單，成本也低，但是隻能滿足小重量探測器軟著陸的要求，著陸精度也不高，已有的代表是"勇氣"號和"機遇"，採用了降落傘+氣囊彈跳方式。

第二種是反推著陸腿式，這種著陸方式較為複雜，成本高，但是可以滿足重量較大的探測器軟著陸的要求，著陸精度較高，代表是"洞察"號、"獵犬2"號火星著陸器等，採用了降落傘+緩衝發動機+著陸腿的方式。

第三種是空中起重機式，這種方式最為複雜，成本最高，技術也最先進，可滿足重量更大的探測器軟著陸的要求，能夠精確著陸。攜帶"好奇"號火車車的美國"火星科學實驗室"，就採用了降落傘+緩衝發動機+空中起重機的方式。

以前在北京舉行的"十一五"國家重大科技成就展上，由中國空間技術研究自主設計的火星探測器模型首次曝光，本次亮相的火星探測器模型包括一個軌道器和一個著陸器，它們是和未來準備設計的真實火星探測器按1：3的比例出現在公眾的面前的，在未來探測火星的過程中，這種軌道器和著陸器將同時被髮射去探測火星。

當時設計的火星著陸器帶著一串氣囊，技術人員介紹，這主要是用於將來在火星著陸使用的。這意味著中國將來登陸火星時，將會採用氣囊彈跳式登陸火星。不過根據歐陽自遠最新披露的信息，我國的火星著陸方案又有了部分新的變化，反推著陸腿式將會成為選擇的方案。

在這種方案中，火星探測器在器箭分離以後經過大約7個月的飛行被火星捕獲，而後環繞器環繞火星飛行，在與著陸器分離後環繞器開始對火星進行全球環繞探測，而著陸器進入火星大氣後通過調校、降落傘減速和緩衝發動機反推減速實施反推著陸腿式著陸，而後釋放出火星車，並開始在火星表面的探測任務。和以前的著陸器探測任務設計相比，現在的方案多了一個可以四處移動的火星車。

中國想抓住2020年這次發射的機會

歐陽自遠表示，火星探測不是說你想什麼時候發射就發射，其一個運行週期為26個月，因此每26個月會有一個最佳的時間窗口，在這個時間窗口的節點上，火星是距離地球最近的。根據科學測算，2020年會有一個時間窗口，中國想抓住這次機會。

"丟了這個機會，對不起，兩年零兩個月以後才能再發射一次，否則到不了火星。" 歐陽自遠說，地球繞著太陽轉一圈是365天，而火星繞著太陽轉一圈大概是687天。有時候地球在太陽的這邊，火星在太陽的那邊，你根本到不了火星。所以一定要趕上某一個關鍵的時候，也就是地球跟火星存在一定夾角的時候，在地球上發射探測器才可以，而飛到火星軌道上，至少要飛將近7個月左右。