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行星探测|近期“扎堆”火星探测为哪般？

【行星探测|近期“扎堆”火星探测为哪般？】本月底，我们将迎来火星探测的“高光时刻” 。有三艘航天器计划在7月底至8月初的发射窗口被发射往火星，分别是预计于北京时间7月20日清晨发射的阿联酋“希望号”火星探测器，计划于7月下旬到8月上旬择机实施的中国首次火星探测任务“天问一号”，以及预计于7月30日发射的美国国家航空航天局(NASA)的“毅力”号火星车 。
行星探测|近期“扎堆”火星探测为哪般？
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NASA拍摄火星表面图片 。(资料图)
——为何此时“扎堆”去火星？ ——省钱
从理论上来说，从地球到达火星的路线有很多种 。但各国火星探测器“不约而同”选择在这个时间段发射，其实是出于节省燃料和推力的原因考虑，选择一条“最经济”的轨道完成任务 。
简单来说，因为地球在绕太阳公转，火星也在绕太阳公转，而且它们两个轨道不同、速度不同，所以如果要从地球到火星要发射一个探测器，就必须在特定的时间内，也就是地球和火星都刚好处在合适的位置的时候发射才能最省燃料 。而这样的“窗口期”大约每26个月才出现一次，有能力探测的国家都格外珍惜每一次发射窗口期，也因此出现了多个国家“扎堆”去火星的状况 。
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图为2008年7月31日发布的“凤凰号”火星探测器在火星拍摄的全景照片 。图片来源：视觉中国
——这次去火星想干嘛？ ——解谜、采样
有数据显示，自1960年以来，美国、苏联/俄罗斯、日本、欧洲和印度先后进行了近50次火星探测项目，探测任务涉及火星环境特征、火星地貌特征、火星内部结构等多个领域 。本月底即将发射的三个探测器也各有其侧重方向：
阿联酋“希望号”火星探测器，是阿联酋首枚火星探测器，由阿联酋和美国合作研制 。按计划，“希望号”升空后，将飞行近5亿公里，并于2021年2月抵达火星轨道 。
届时，“希望号”将像气象卫星一样，绕火星做近赤道轨道运行，收集星球上不同区域在不同季节和不同时间的全天候气象数据等，帮助地球上的科学家更全面地了解和掌握火星的气候条件 。这或许有助于解开一个关于火星的重要谜团：曾经和地球一样遍布江河湖海的火星，怎么变成现在这种干枯、荒芜的状态 。
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长征五号火箭垂直转运至发射区，近期择机实施中国首次火星探测(行星探测工程“天问一号”任务) 。张高翔 摄
中国的“天问一号”火星探测任务则将一次性完成“火星环绕、着陆和巡视探测”三大任务，此外还要完成5大科学目标，主要涉及空间环境、形貌特征、表层结构等研究 。火星车还携带了大气环境测试仪，可以获取火星温度、风力等信息，届时大家将可直观地了解火星和地球环境的异同 。
已经两度推迟发射日期的美国“毅力”号火星车将携首架火星直升机“机智”号一同前往火星，这将是NASA造访火星表面的第9个探测器 。
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图为“毅力”号火星探测器效果图 。
按计划，“毅力”号将于2021年2月18日在火星赤道以北的耶泽罗陨石坑登陆 。其任务包括寻找可能在火星上存在过的生命迹象，探索火星的气候和地质特征，收集样本以备未来送回地球，为人类登陆和探索火星探路 。
——为什么去的是火星？ ——像地球
在这轮发射窗口之前，人类已经对火星展开了一系列的探索 。早在1960年，苏联就向火星先后发射了两枚探测器“火星1A”号和“火星1B”号，虽然“出师不利”，但依旧开启了人类对火星的探险之旅 。进入21世纪后，随着空间技术的不断发展，美国和欧洲航天局相继成功发射了火星探测器，印度的首颗火星探测器也于2014年成功进入绕火星运行的轨道 。继月球探测之后，火星成为人类探索太空的下一个“热门”目的地 。


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