2024中国航天大会论坛上，中国探月总工程师吴伟仁做了一份报告。

报告内容中不仅提到了未来十五年，要推行的十大工程任务，还透露出一个好消息：中国很有可能是首个完成火星采样并返回的国家。

如此资深的航天人，尤其是在这样的一个场合中，说话肯定靠谱。

说到这里，就会产生一个疑问，火星探测不是上个世纪的事吗？

这都多少年了，难道美国和苏联没有带回样品？

还真就没有。

美国倒是预计要带回火星样品的，但他们的计划因为各种原因是一拖再拖，始终完成不了。

那么中国在推进深空探索的时候，对火星也产生了兴趣，开始了火星采样返回的项目。

这么一拖一进之间，中国就有可能成为首个带回火星样本的国家。

今天就围绕这件事，来说说。

截止到2016年年底的时候，全世界一共实施了四十一次火星探测。

美国进行了十九次，前苏联和俄罗斯当仁不让也进行了十九次，然后就是欧洲一次，最令人意外的是印度和日本也各进行了一次。

不过统计之后，这四十一次探测火星任务成功的只占到了40％，所以火星就得到了一个外号——航天器的坟场。

那么人类是什么时候开始探测火星的呢？

在1960年的十月份，苏联发射了人类历史上第一个火星探测器。

不过作为先行者成功的概率并不高，所以这一次的探索火星任务是以失败告终的。

这个火星探测器甚至还没有进入到地球的轨道，就失败了。

但当时的苏联并没有气馁，在这次失败之后的第四天，苏联又发射了一颗探测器，结果也不好，同样失败了。

其实从1960年开始一直到1971年之间，苏联的火星探测器发射任务一直处于失败状态。

一直到1971年发射的火星二号探测器，苏联才将其推入到了火星轨道上。

那么美国呢？

美国发射火星探测器的时间比苏联晚了四年，但做到了后来者居上的局面。

在1964年发射了第一颗火星探测器，也就是水手三号，不过任务失败。

但他们在同年发射的第二颗火星探测器水手四号，却成功的从火星上方掠过。

但就是这么个举动，也让美国得到了一批非常宝贵的资料，让人类第一次看到了火星清晰的大照片，虽然拍摄的距离达到了一万公里，但也是难能可贵的。

后来在1976年九月的时候，还成功的送海盗一号火星探测器登陆火星，拍到了第一手火星表面的照片。

在1996年的时候，美国又送了一颗勘探者号探测器进入到火星轨道，截止到2016年的时候，这颗探测器依然活跃在火星的轨道上。

进入到本世纪之后，美国的火星探测可以说一度创了新高。

发射了研究火星表层构成和辐射环境的奥德赛探测器；收集信息寻找火星是否有水的机遇号和勇气号探测车；寻找适合登陆的火星轨道探测器；甚至还派出了探测火星北极的凤凰号等等。

这些探测器基本上都很成功，也让美国成为了最了解火星的国家。

到现在很多有关火星的消息，基本上都是美国公布出来的。

其实从苏联和美国发射火星探测器的成功和失败次数之间，能看到一点东西。

任何事情要按照设计的计划进行，不要被外物干扰，他说任他说，他做任他做，只要脚踏实地的做好手中的事，那么成功就成为了一种自然而然中的必然。

当然，这句话算是个人的一个理解。

接着说。

在2003年的时候，欧洲航天局发射了一颗叫做火星快车的探测器，上面搭载了一架猎兔犬二号火星登陆车。

结果火星快车号探测器入轨非常的成功，运行起来也顺畅，可猎兔犬二号登陆的时候，出了麻烦。

登陆成功了吗？成功了！但尴尬的是，成功之后，就失去了消息，地球联系不到这款火星探测车。

欧洲航天局一直不知道，出了什么问题。

直到2015年的时候，美国的火星探测轨道飞行器，在拍照片的时候，看到了这辆猎兔犬火星探测车。

给出的答案，之所以失去了联系，是因为猎兔犬二号的电池板没有打开。

一个小小的错误，让花费巨大的火星探测车以失败告终。

相比较猎兔犬二号的失败，火星快车号在轨探测器到是好消息频频，不仅发现了一块冰，还发现了火星极光。

最值得说道的是，印度的火星探测器，于2013年成功发射。

而且印度的这款火星探测器的费用居然压缩到了七千五百万美元。

有人比喻，如今拍摄一部好莱坞大片都不止这个数。

但不管怎么说吧，印度做到了从无到有，算是一个好的开端。

按照科学家们探测火星的程序，火星探测的过程目前经历了两个大的阶段。

第一阶段，采用掠过的方式，从火星的附近飞过，利用这交汇的一段时间，对火星进行一个远距离的观察。

从中得到一些关于火星的信息。

这个阶段在1960年到1971年的时候使用的。

其实对于各种星体的探测，往往最开始的探测手段，就是这样的，掠过，然后收集信息。

其目的就是为了下一步的更近距离的探测做准备。

火星探测的第二阶段从1971年开始，一直都现在。

有两种方法进行探测，其一送轨道器进入到火星轨道，围着火星进行观察收集信息。

其二就是登陆火星，对火星表面，大气，地质的一个近距离的探测。

那么有没有第三阶段呢？

有，那就是采集火星的样本并返回，进行研究。

目前第三阶段已经进入到推进的时间点上了。

比如在2016年十二月二十七号的时候，中国国家航天局副局长吴艳华就说过，中国在未来，是要进行火星采样并返回的任务。

其实在《2016年中国的航天》白皮书上，就有说明。

中国不仅要进行第一次火星探测任务，还要进行各项零的突破，比如火星环绕，登陆火星等等。

当然难了，不然也不会只有40％的成功率，火星还被叫做航天器的坟场了。

做个对比就明白了。

对月球的探测，在整个探月的过程中，首先是进行绕月飞行，然后才是进行登陆操作。

那么登陆火星的时候，过程也是一样的，先是绕着火星飞，然后开始实施登陆，登陆完成之后再进行探索。

操作是差不多的，但两者的距离是不可比拟的。

地球和月亮的距离是三十八万公里，而地球到火星最近的距离都有五千五百万公里，最远都有近四亿公里了。

如此长的距离，发射一条命令过去，都要很长的时间，一旦发现错误，进行纠正，中间过去了多少时间？

有人就做过比喻，探测器想要成功登陆火星，这就相当于从法国的巴黎打出一个高尔夫，然后这个高尔夫球要直接进入一万三千公里的洞里一样。

这难度高不高？

在这个过程中，首先要解决的是速度问题。

从地球发射出去，首先就得让火星探测器探测器具备第二宇宙速度——11.2米每秒。

这个速度一般的火箭还真就达不到，比如中国，探月时候搭载嫦娥的火箭速度只有10.9米每秒，差那么一点都不能用来搭载火星探测器。

只能使用长征五号来发射。

接着就是信号的收集和发射问题。

之前就说了，地球和火星最近的距离都有五千五百万公里，最远的距离都达到了四亿公里。

如此遥远的距离，信号的传输，延迟时间至少是十分钟。

十分钟之内什么事情都可能发生。

比如火星登陆的时候，什么时候刹车，什么时候用什么角度进入到轨道，什么时候打开降落伞，什么时候抛掉降落伞等等。

这个过程要持续七分钟，如果要进行命令传输，要在十分钟之前把这些命令发送出去。

提前预测啊！

所以要在登陆火星之前，还要进行各种的信息收集。

再比如在登陆火星成功后，进行巡视探测，突兀的前边出现一块巨大的岩石。

是让探测器爬上去呢？还是让探测器绕过去呢？或者干脆直接来个刹车，对着大石头研究呢？

十分钟调整不过来，或许就撞了上去。

为了更好的进行调整，那么信号传输技术就要提前研究布局。

比如嫦娥二号，就有一个拓展任务，内容就是进行一亿公里的超远距离的测控任务。

当然这些例子其实都是皮毛，真正的难点还有很多。

比如用什么方法登陆火星？

目前有三种，其一是气囊弹跳。

简单的说，就是进入到火星大气层之后，先是使用降落伞降低探测器的速度，然后在登陆火星表面的时候，打开几十个保护气囊，让探测器在火星表面蹦蹦跳跳的弹跳，直到停下来。

然后打开气囊，送探测器进入到火星表面。

这个方式的成本低廉，但只适合小型探测器，而且因为降落伞和弹跳的原因，会导致降落的地方和预计的地方有很大的偏差。

其二，反推著陆腿式登陆火星。

登陆火星的时候，不仅要依靠降落伞，还要依靠大气层的摩擦来降低速度。

等到接近火星地面的时候，再点燃推进器，从而快速的降低登陆速度，最终能够安全的停在火星表面。

这个方法听起来很靠谱，但要求的技术难度非常的高，而且操作起来非常的复杂，对地面的平摊度，软硬程度都有一定的要求。

所以需要前期收集很多的信息，并在降落的时候，能够精准的降落在预定的位置上。

其三太空起重机式登陆。

同样是打开降落伞，不同的是打开的过程中会将隔热板和后壳给丢弃掉。

重量减轻了，速度自然会降下来。

然后启动一种被叫做太空起重机的推进器（注通常会有好几台），进一步降低速度。（注天空起重机放置在推进器的下方）

接着将探测器和太空起重机之间缆绳切断，这样天空起重机就会先一步落在火星表面。

然后多台天空起重机利用电缆将探测器慢慢放在火星表面。

这种方法适合体积和重量都比较大的火星探测器，当然技术难度又会上升一个台阶，成本也会呈几何倍的增加。

比第二种的方法，着陆点可以做到及其精确。