中国天问号火星探测器成功发射，人类深空探测历史再添新进程
7月23日中国天问1号火星探测器搭乘长征五号火箭在文昌发射中心成功发射，预计明年2月份将着落火星。火星是目前已发现天体中最宜人居的地球的近邻，人类已经开展了十几次火星探险任务，部分探测只是飞越火星，通过一些简单的图像来收集信息，部分是长期的轨道探测器，绕着这颗红色星球飞行，难度最高的是火星探测车着陆，下面，我们一起来了解一下人类探测火星的重要历程。
自从1965年发射了第一颗飞越火星的航天器以来，一共有四个组织曾经成功地登陆火星——NASA、前苏联、欧洲太空署和印度太空研究组织。另外，包括中国和日本在内的国家曾经试图登陆过。
一、60年代到70年代初：飞越火星与照片收集
首次尝试登陆火星发生在宇宙探索的新纪元之际。1957年，第一颗人造卫星史普尼克号刚刚升空，仅仅三年之后，前苏联已经出人意料地将探索工作发展到了火星。前苏联曾数次试图登陆这颗红色星球。同时，NASA也试验发射了水手3号航天器。
起初，人类经历了好几次失败：
·火星1A号（前苏联）发射于1960年10月10日，目的是飞越火星。该航天器没有抵达地球轨道。
·火星2A号（前苏联）发射于1960年10月16日，目的是飞机越火星。该航天器仅成功抵达了地球轨道。
·史普尼克22号（前苏联）发射于1962年10月24日，目的是飞越火星。该航天器仅成功抵达了地球轨道。
·火星1号（前苏联)发射于1962年11月1日。目的是飞越火星。该航天器的电台在6590万英里的高空停止工作。
·史普尼克22号（前苏联）发射于1962年11月4日。目的是飞越火星。该航天器仅成功抵达了地球轨道。
·水手3号（美国），发射于1964年11月5日。目的是飞越火星。位于该飞行器推进器顶端的保护罩无法脱落。
首次成功：虽然以上探测任务都没有达到目标，但是水手4号做到了。该航天器是美国于1964年11月28日发射的，并于1965年7月14日首次飞越火星并向地球传回了21张照片。水手4号发射两天后，前苏联发射了Zond2号，该航天器也飞越了火星，但是由于电台故障无法发回任何数据。
NASA于1969年又发射了水手6号和7号，它们抵达了火星并传回七十几张照片。
非常巧合的是，所有这些航天器的飞越都经过了火星的撞击坑部分，这让人误以为火星和月球是一样坑坑洼洼。
从1969到1971年之间，人类又有几次尝试，但大多数都没有达到预期目标：
·火星1969A号（前苏联）发射于1969年3月27日，该火星轨道探测器没有到达地球轨道。
·火星1969B号（前苏联）发射于1969年4月2日，该火星轨道探测器于发射时失败。
·水手8号（美国），该火星轨道探测器于发射时失败。
·宇宙419号（前苏联），发射于1971年5月10日，该火星轨道探测器仅到达了地球轨道。
前苏联在历经几次尝试登陆火星失败之后终于修得正果。他们于1971年5月19日发射的火星2号探测器抵达了火星，但是其登陆器坠毁在了火星表面。火星3号，发射于1971年5月28日，于12月3日抵达，它的登陆器仅在火星表面工作了几秒就失灵了，但是轨道器成功运作。
火星表面带来的惊喜：
1971年11月登陆火星的水手9号改变了人们对火星的认识。这艘于1971年5月30日发射的航天器在抵达火星时出乎意料地发现整个星球笼罩在沙尘暴中。科学家们发现在羽毛区中有一些凸起，尘埃落定后他们才发现这是火山的峰顶。水手号还在火星表面还发现了一条大裂缝，后来被命名为水手号峡谷。水手9号绕着这颗红色星球飞行了一年。
水手号峡谷，火星表面四十五度角度拍摄，使用近真色彩并且垂直四倍放大。这幅图片涵盖了六十三万平方公里的面积，并且表面解析度为一百兆像素。
这个电子地貌模型是由20张独立的在轨拍摄的高清图片组成的，而色彩资料则是由12张图片生成。峡谷的最大部分贯穿过整个图片。
1970-1980年代：火星登陆以及登陆火卫一的尝试，前苏联坚持了他们的“火星号”系列航天器，但是只成功了一部分，只有一个轨道探测器和一个着陆器短暂地发回了一些数据。
·火星4号，发射于1973年7月21日。这颗失败的火星轨道器于1974年2月10日飞越火星。
·火星5号，发射于1973年7月25日，这颗火星轨道器于1974年2月12日抵达火星，但是只运作了几天。
·火星6号，发射于1973年8月5日，这一飞越火星的组合与登陆器于1974年3月3日抵达火星，但是着陆器由于冲击波过强没有成功着陆。
·火星7号，发射于1973年8月9日，这一飞越火星的组合与着陆器于1974年3月3日抵达火星，但是登陆器定位失没有成功着陆。
同时，NASA于1975年向火星发射了两对轨道器和着陆器。海盗1号和海盗2号于1976年成功抵达火星，并成功地向火星释放了登陆器，同时，轨道器留在空间继续工作。海盗号代表着首次长期探索火星的开始，每一个航天器都工作了许多年并发回大量信息。
·海盗1号发射于1975年8月20日。这颗火星轨道探测器从1976年6月一直工作到1980年。着陆器从1976年7月一直工作到1982年。
·海盗2号发射于1975年9月9日。该火星轨道探测器从1976年8月工作到1987年。着陆器则从1976年9月3日工作到1980年。
海盗号轨道探测器与着陆器一共发回了5万多张照片。
在这些探索结果无法证明火星表面有微生物存在后，大多数人不再对火星上有生命抱有希望。（但这个问题一直到今天还有争议。）
前苏联在1980年代也试图登陆火星的一个卫星，火卫一。两次任务都失败了。
·火卫1号发射才1988年7月7日，轨道器和火卫着陆器在飞行途中失踪了。
·火卫2号发射于1988年7月12日，轨道器和火卫着陆器1989年3月在火卫附近失踪。
二、90年代：更强、更快、更低成本
NASA的下一个登陆火星的尝试开始于90年代。他们在1992年9月25日发射了火星观察者号。但是，1993年8月21号，当其正要进入火星轨道的时候失踪了。虽然通信失联无法完全解释原因，但是最有可能的原因是燃料箱破裂导致航天器打转并且与地球失联。
这样的损失是非常惨痛的，因为航天器的成本极高。以90年代的美元价值来估算，其预算成本约为2.12亿美元，最终实际支出为8.13亿美元。这导致了NASA提出出“更强、更快、更低成本”的探索任务（FBC)，现在采用高级电脑控制电子系统和新的团队管理模式来降低成本。
火星全球勘探者于1996年11月7日从地球出发，于1997年9月12日抵达火星，它的任务被几次推延。一直到2006年NASA才和它彻底失去了联系。
火星全球勘探者对火星进行了点到点的测量，收集了许多火星史上存在过水的证据，比如河床与赤铁矿（在水中型成的一种矿物质）。它搜集到的资料协助NASA确定了2004年火星车的着陆地点。火星全球勘探者还拍摄了一些大众关注的热点照片，比如著名的“火星之脸＂。
苏联解体后，“火星96号”发射于1996年11月16日。但是，该轨道探测器和两部着陆器以及两部挖掘设备在火箭失联后失踪了。
“更强、更快、更低成本”（FBC）计划下的第一次任务极其成功：探路者号着陆器和旅行者号火星车于1997年7月抵达火星。着陆器首次使用了两个气囊来缓冲着陆，旅行者号则是第一部在火星上行走的火星车。探路者号的预期工作寿命为一个月，旅行者为一周，但是它们都远远超过了预期，一直工作到1997年9月。
日本也希望号加入火星任务的竞技场。其轨道探测器发射于1998年7月4日，但是在2003年12月时没能成功进入轨道。
另外两个FBC计划下的任务没有成功：
·火星大气轨道探测器发射于1998年12月11日，在1999年9月抵达火星后失踪。很大可能的原因是操作团队有一队是使用公制单位，而另外一队使用英制单位。
·火星极地着陆者号（MPL）和它携带的两部挖掘设备（深空2号）发射于1999年1月3日，也同样失联了。可能是由于火星极地着陆者号误判它已经着陆，从而过早地将引擎熄火导致的。在这次以及接下来几次失败后，FBC计划被搁置。
三、21世纪：火星车和轨道探测器大集合
在发现远古时期的火星存在水的证据激发了火星探险的复兴。
火星奥德赛号发射于2001年3月7日，并于2001年10月24日到达火星。该轨道探测器仍然在持行它超长的科学任务。2010年12月15日它打破了在火星运行时间最长的航天器的记录。该航天器发回了约35万张照片，描绘出了几种元素在火星全球的分布，并接力传输了约95%的勇气号与机遇号两部火星车收集的资料。
欧洲航天署于2003年6月2日发射了火星特快/小猎犬2号轨道探测器。该轨道探测器于2005年11月完成了初步的任务，现在正在延期服役。登陆器于2003年12月25日着陆时失踪了。
NASA的两辆火星车，勇气号与机遇号在2004年被送达火星表面。它们提供的证据都证明了火星上曾经有水流。勇气号于2012年3月阵亡在一个沙丘内，机遇号仍然在工作，截至2015年，它已经在火星上行走了相当于一个全程马拉松的路程（超过26英里，或者41公里）。
NASA的另外一部轨道探测器:火星复兴号，发射于2005年8月12日。它于2006年3月12日开始绕火星轨道飞行。该探测器收集了超过25000张照片以及3500张雷达观测图的资料。这次任务传回的数据超过了之前历次火星任务传回的数据的总和。
2007年8月4日NASA发射了一部名为火星凤凰号的静态火星着陆器，于2008年5月25日登陆火星并发现了火星表面下的冰层。凤凰号的太阳能板在火星上酷烈的冬季气候中受到了损坏，于2008年11月与这部价值4.75亿美元的着陆器联系中断，在经过几次尝试后又重新建立联系。2010年5月NASA宣布凤凰号发生故障并阵亡，它损坏的部分在火星轨道上拍摄的照片中可以见到。
2011年，俄罗斯通过发射福布斯－土壤号做了另外一次登陆火卫一的尝试。它于2012年1月15日因为无法脱离地球轨道而坠毁。
2011年11月中旬，中国宣布名为萤火一号的小型轨道探测器彻底失败。
另外，2012年，一部更强大的好奇号火星车抵达盖尔撞击坑，搜寻上古时期火星上的宜居证据。它的主要发现包括寻找到了火星之前的水下的区域、在火星表面找到了酒精、并且找到了有机化合物。这部火星车的设计被另一部暂时命名为火星2020的火星车所借鉴，当它登陆火星后，将会展开更高端的探索活动。
MAVEN(火星大气与挥发物演化任务）发射于2013年11月。于2014年9月21日抵达火星轨道。其对火星大气进行了研究，以更好地了解为什么火星的大气经过几十亿年的变迁会越来越稀薄。
2014年，印度成为最近一个登陆火星的国家。他们的火星轨道探测器成功地抵达火星。该探测器与火星保持了足够的距离来拍摄整个光环。它向地球发回了几幅照片，随后向大众公开。
在接下来十年，欧洲航空署准备开展两次火星任务以重返火星。与俄罗斯合作的火星天体生物探测计划（ExoMars)将会发射一部轨道探测器（火星微量气体轨道探测器）。在2016年将会发射一部简单的火星着陆器，2018年将会从地球发射一部火星车。
人类对宇宙的探测及认识仍然远远不够，而火星是人类探索太空的第二块跳板。
自从1965年发射了第一颗飞越火星的航天器以来，一共有四个组织曾经成功地登陆火星——NASA、前苏联、欧洲太空署和印度太空研究组织。另外，包括中国和日本在内的国家曾经试图登陆过。
一、60年代到70年代初：飞越火星与照片收集
首次尝试登陆火星发生在宇宙探索的新纪元之际。1957年，第一颗人造卫星史普尼克号刚刚升空，仅仅三年之后，前苏联已经出人意料地将探索工作发展到了火星。前苏联曾数次试图登陆这颗红色星球。同时，NASA也试验发射了水手3号航天器。
起初，人类经历了好几次失败：
·火星1A号（前苏联）发射于1960年10月10日，目的是飞越火星。该航天器没有抵达地球轨道。
·火星2A号（前苏联）发射于1960年10月16日，目的是飞机越火星。该航天器仅成功抵达了地球轨道。
·史普尼克22号（前苏联）发射于1962年10月24日，目的是飞越火星。该航天器仅成功抵达了地球轨道。
·火星1号（前苏联)发射于1962年11月1日。目的是飞越火星。该航天器的电台在6590万英里的高空停止工作。
·史普尼克22号（前苏联）发射于1962年11月4日。目的是飞越火星。该航天器仅成功抵达了地球轨道。
·水手3号（美国），发射于1964年11月5日。目的是飞越火星。位于该飞行器推进器顶端的保护罩无法脱落。
首次成功：虽然以上探测任务都没有达到目标，但是水手4号做到了。该航天器是美国于1964年11月28日发射的，并于1965年7月14日首次飞越火星并向地球传回了21张照片。水手4号发射两天后，前苏联发射了Zond2号，该航天器也飞越了火星，但是由于电台故障无法发回任何数据。
NASA于1969年又发射了水手6号和7号，它们抵达了火星并传回七十几张照片。
非常巧合的是，所有这些航天器的飞越都经过了火星的撞击坑部分，这让人误以为火星和月球是一样坑坑洼洼。
从1969到1971年之间，人类又有几次尝试，但大多数都没有达到预期目标：
·火星1969A号（前苏联）发射于1969年3月27日，该火星轨道探测器没有到达地球轨道。
·火星1969B号（前苏联）发射于1969年4月2日，该火星轨道探测器于发射时失败。
·水手8号（美国），该火星轨道探测器于发射时失败。
·宇宙419号（前苏联），发射于1971年5月10日，该火星轨道探测器仅到达了地球轨道。
前苏联在历经几次尝试登陆火星失败之后终于修得正果。他们于1971年5月19日发射的火星2号探测器抵达了火星，但是其登陆器坠毁在了火星表面。火星3号，发射于1971年5月28日，于12月3日抵达，它的登陆器仅在火星表面工作了几秒就失灵了，但是轨道器成功运作。
火星表面带来的惊喜：
1971年11月登陆火星的水手9号改变了人们对火星的认识。这艘于1971年5月30日发射的航天器在抵达火星时出乎意料地发现整个星球笼罩在沙尘暴中。科学家们发现在羽毛区中有一些凸起，尘埃落定后他们才发现这是火山的峰顶。水手号还在火星表面还发现了一条大裂缝，后来被命名为水手号峡谷。水手9号绕着这颗红色星球飞行了一年。
水手号峡谷，火星表面四十五度角度拍摄，使用近真色彩并且垂直四倍放大。这幅图片涵盖了六十三万平方公里的面积，并且表面解析度为一百兆像素。
这个电子地貌模型是由20张独立的在轨拍摄的高清图片组成的，而色彩资料则是由12张图片生成。峡谷的最大部分贯穿过整个图片。
1970-1980年代：火星登陆以及登陆火卫一的尝试，前苏联坚持了他们的“火星号”系列航天器，但是只成功了一部分，只有一个轨道探测器和一个着陆器短暂地发回了一些数据。
·火星4号，发射于1973年7月21日。这颗失败的火星轨道器于1974年2月10日飞越火星。
·火星5号，发射于1973年7月25日，这颗火星轨道器于1974年2月12日抵达火星，但是只运作了几天。
·火星6号，发射于1973年8月5日，这一飞越火星的组合与登陆器于1974年3月3日抵达火星，但是着陆器由于冲击波过强没有成功着陆。
·火星7号，发射于1973年8月9日，这一飞越火星的组合与着陆器于1974年3月3日抵达火星，但是登陆器定位失没有成功着陆。
同时，NASA于1975年向火星发射了两对轨道器和着陆器。海盗1号和海盗2号于1976年成功抵达火星，并成功地向火星释放了登陆器，同时，轨道器留在空间继续工作。海盗号代表着首次长期探索火星的开始，每一个航天器都工作了许多年并发回大量信息。
·海盗1号发射于1975年8月20日。这颗火星轨道探测器从1976年6月一直工作到1980年。着陆器从1976年7月一直工作到1982年。
·海盗2号发射于1975年9月9日。该火星轨道探测器从1976年8月工作到1987年。着陆器则从1976年9月3日工作到1980年。
海盗号轨道探测器与着陆器一共发回了5万多张照片。
在这些探索结果无法证明火星表面有微生物存在后，大多数人不再对火星上有生命抱有希望。（但这个问题一直到今天还有争议。）
前苏联在1980年代也试图登陆火星的一个卫星，火卫一。两次任务都失败了。
·火卫1号发射才1988年7月7日，轨道器和火卫着陆器在飞行途中失踪了。
·火卫2号发射于1988年7月12日，轨道器和火卫着陆器1989年3月在火卫附近失踪。
二、90年代：更强、更快、更低成本
NASA的下一个登陆火星的尝试开始于90年代。他们在1992年9月25日发射了火星观察者号。但是，1993年8月21号，当其正要进入火星轨道的时候失踪了。虽然通信失联无法完全解释原因，但是最有可能的原因是燃料箱破裂导致航天器打转并且与地球失联。
这样的损失是非常惨痛的，因为航天器的成本极高。以90年代的美元价值来估算，其预算成本约为2.12亿美元，最终实际支出为8.13亿美元。这导致了NASA提出出“更强、更快、更低成本”的探索任务（FBC)，现在采用高级电脑控制电子系统和新的团队管理模式来降低成本。
火星全球勘探者于1996年11月7日从地球出发，于1997年9月12日抵达火星，它的任务被几次推延。一直到2006年NASA才和它彻底失去了联系。
火星全球勘探者对火星进行了点到点的测量，收集了许多火星史上存在过水的证据，比如河床与赤铁矿（在水中型成的一种矿物质）。它搜集到的资料协助NASA确定了2004年火星车的着陆地点。火星全球勘探者还拍摄了一些大众关注的热点照片，比如著名的“火星之脸＂。
苏联解体后，“火星96号”发射于1996年11月16日。但是，该轨道探测器和两部着陆器以及两部挖掘设备在火箭失联后失踪了。
“更强、更快、更低成本”（FBC）计划下的第一次任务极其成功：探路者号着陆器和旅行者号火星车于1997年7月抵达火星。着陆器首次使用了两个气囊来缓冲着陆，旅行者号则是第一部在火星上行走的火星车。探路者号的预期工作寿命为一个月，旅行者为一周，但是它们都远远超过了预期，一直工作到1997年9月。
日本也希望号加入火星任务的竞技场。其轨道探测器发射于1998年7月4日，但是在2003年12月时没能成功进入轨道。
另外两个FBC计划下的任务没有成功：
·火星大气轨道探测器发射于1998年12月11日，在1999年9月抵达火星后失踪。很大可能的原因是操作团队有一队是使用公制单位，而另外一队使用英制单位。
·火星极地着陆者号（MPL）和它携带的两部挖掘设备（深空2号）发射于1999年1月3日，也同样失联了。可能是由于火星极地着陆者号误判它已经着陆，从而过早地将引擎熄火导致的。在这次以及接下来几次失败后，FBC计划被搁置。
三、21世纪：火星车和轨道探测器大集合
在发现远古时期的火星存在水的证据激发了火星探险的复兴。
火星奥德赛号发射于2001年3月7日，并于2001年10月24日到达火星。该轨道探测器仍然在持行它超长的科学任务。2010年12月15日它打破了在火星运行时间最长的航天器的记录。该航天器发回了约35万张照片，描绘出了几种元素在火星全球的分布，并接力传输了约95%的勇气号与机遇号两部火星车收集的资料。
欧洲航天署于2003年6月2日发射了火星特快/小猎犬2号轨道探测器。该轨道探测器于2005年11月完成了初步的任务，现在正在延期服役。登陆器于2003年12月25日着陆时失踪了。
NASA的两辆火星车，勇气号与机遇号在2004年被送达火星表面。它们提供的证据都证明了火星上曾经有水流。勇气号于2012年3月阵亡在一个沙丘内，机遇号仍然在工作，截至2015年，它已经在火星上行走了相当于一个全程马拉松的路程（超过26英里，或者41公里）。
NASA的另外一部轨道探测器:火星复兴号，发射于2005年8月12日。它于2006年3月12日开始绕火星轨道飞行。该探测器收集了超过25000张照片以及3500张雷达观测图的资料。这次任务传回的数据超过了之前历次火星任务传回的数据的总和。
2007年8月4日NASA发射了一部名为火星凤凰号的静态火星着陆器，于2008年5月25日登陆火星并发现了火星表面下的冰层。凤凰号的太阳能板在火星上酷烈的冬季气候中受到了损坏，于2008年11月与这部价值4.75亿美元的着陆器联系中断，在经过几次尝试后又重新建立联系。2010年5月NASA宣布凤凰号发生故障并阵亡，它损坏的部分在火星轨道上拍摄的照片中可以见到。
2011年，俄罗斯通过发射福布斯－土壤号做了另外一次登陆火卫一的尝试。它于2012年1月15日因为无法脱离地球轨道而坠毁。
2011年11月中旬，中国宣布名为萤火一号的小型轨道探测器彻底失败。
另外，2012年，一部更强大的好奇号火星车抵达盖尔撞击坑，搜寻上古时期火星上的宜居证据。它的主要发现包括寻找到了火星之前的水下的区域、在火星表面找到了酒精、并且找到了有机化合物。这部火星车的设计被另一部暂时命名为火星2020的火星车所借鉴，当它登陆火星后，将会展开更高端的探索活动。
MAVEN(火星大气与挥发物演化任务）发射于2013年11月。于2014年9月21日抵达火星轨道。其对火星大气进行了研究，以更好地了解为什么火星的大气经过几十亿年的变迁会越来越稀薄。
2014年，印度成为最近一个登陆火星的国家。他们的火星轨道探测器成功地抵达火星。该探测器与火星保持了足够的距离来拍摄整个光环。它向地球发回了几幅照片，随后向大众公开。
在接下来十年，欧洲航空署准备开展两次火星任务以重返火星。与俄罗斯合作的火星天体生物探测计划（ExoMars)将会发射一部轨道探测器（火星微量气体轨道探测器）。在2016年将会发射一部简单的火星着陆器，2018年将会从地球发射一部火星车。
人类对宇宙的探测及认识仍然远远不够，而火星是人类探索太空的第二块跳板。
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