自今年4月公布将于2020年发射火星探测器之后，中国的火星探测计划有了新进展，这项计划即将成为中国深空探测里程碑。

8月23日，中国火星探测计划向全球征集火星探测工程名称和图形标识，并首次公布中国第一个火星探测器和火星车外观设计构型。

作为太阳系中最接近地球的星球，火星可能存在生命的说法使这个星球格外引人注意。这次火星探测任务工程总设计师张荣桥说：“人们现在关注宇宙起源生命起源，更关注火星是我们地球的过去还是我们地球的未来。”参与到中国火星探测计划的瑞士表品牌泰格豪雅CEO在现场激动地表示，自己甚至愿意因为火星探测计划而多延长几年工作时间再退休。

资料显示，1960年至今人类共组织实施的43次火星探测任务仅一半成功。由于天体运行规律，火星探测计划每26个月才有一次，从现在至2020年前后有3次发射机会，各国至少准备了4次的发射任务，中国的火星计划已经很紧迫。

美国在上世纪90年代起开始实施“火星生命计划”，现在包括马斯克的SpaceX和美国航天局都提出计划把人送上火星。欧洲航天局和俄罗斯在今年3月发射了一枚火星探测卫星，计划在10月降临火星。2013年印度也发射了其第一个火星探测器“曼加里安”。不过中国的这次火星探测计划，将完成“环绕、着陆、巡视”三合一，是全球首次这样尝试。

中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥介绍，预计2020年七八月份发射之后，探测器将在约7个月的巡航飞行后被火星引力捕获，环绕火星飞行，然后与环绕器分离。随后环绕器将进入任务使命轨道对火星环绕探测，同时为着陆巡视器开展中继通讯。

着陆巡视器经过气动外形减速、降落伞减速和反推发动机动力减速，下降着陆于火星表面，开始巡视探测。探测任务包括火星的形貌、土壤、环境、大气，研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构。

而火星上的陌生环境将是火星探测任务的最大难点。相比于月球，火星地貌更为复杂，距离太阳更远，夜间温度低，拥有稀薄大气因此有气候变化，这些都对探测设备提出了更高的要求，比如隔热材料的使用，能源维持，保持通信，都带来挑战。这次火星探测任务的探测器总设计师孙泽州表示，探测器着陆时一旦遇到沙尘暴，就很可能使得着陆失败。

中国火星探测计划的火星探测器总设计师孙泽州，以及火星项目顾问、航天科技集团五院院士叶培建，在接受媒体采访中谈到了火星探测的难点和一些细节：

问：火星车需要长时间在火星上执行任务，需要克服哪些困难和挑战？

孙：火星车在火星上将面临的困难，首先是要获得能源，火星上太阳光比较弱，我们需要想些别的方法，比如增加太阳能面板的面积，提高转化效果。火星表面有沙尘暴，一旦有沙尘暴，接受太阳光就会更加困难，很打折扣，因此我们要考虑设计火星车的自主休眠。

火星夜晚温度低，如何保证温度也是个难点。由于白天光照弱，晚上就需要找到足够电能来保温。

另外一个难点，由于距离远，车上也没法携带大功率的发射机，数据往回传会有困难，因此需要环绕器。

火星车在火星表面进行探测时，火星表面地形的崎岖程度比月球更为复杂。不过目前人类已有的技术能设计出的火星车，无法完全应对火星上的极端天气，风险还是很大。

问：火星探测项目中，用到什么新的高科技材料？举个例子。

孙：在真空中运行的航天器一般都是用多层隔热材料，但在火星表面有稀薄的大气，多层隔热材料就不大适合火星车的夜间保温，需要使用新型的纳米气凝胶材料作为隔热材料，既轻又有隔热效果。

问：美国的好奇号登陆火星，我们的火星登陆目标和好奇号会有什么差异？

孙：差不多，基本是地貌地质等几类的科学探测。可能有些细节上有差别。规模来讲，好奇号作为新一代火星车，整个重量，火星表面的通过特性，指标更高。

叶：人们对地球外的认识还是很少的，对这些星球的基本认识还需要长期去探索，因此我认为在很长一段时间，全球无论哪个国家进行火星探索程度都差不多。可能探测方法不一样，探测的地表不一样，结果也有这样那样的差异。我们这次有个浅层探测的雷达，对火星一定深度的地下情况进行探测。

问：好莱坞电影，《地心引力》、《火星救援》中，中国航天总会以NASA的合作方出现，你们有什么评价？

叶：应该承认美国人在科幻片上做的比较好，把深奥的科学道理浅显地说出来，又有情节又有科学，既好看又好懂，还靠谱。不过它里面的中国元素，就是为了美国的大片要打进中国。

我们作为航天人，在实践中有体会，只要和美国的航天有关系的，中国这边都不能介入。很多和欧洲人合作的项目，欧洲方面也都受到美国人的压力。我们去美国参加一个会都很难。

问：中国火星探测项目阶段性的节点是什么？

叶：争取2020年下半年某个时候发射，经过几个月的飞行到达火星，还要飞行一段时间再着陆火星。到了之后可以工作一个火星年（不到两个地球年）。火星车可以工作3个火星月，相当于地球日92天。

问：火星探测项目中的设备国产化率达到多少？

孙：我们的设备是100%国产化，但原器件不一定，不过也至少90%是国产。设计人员、产权是自己的。

问：着陆点确定了吗？

孙：大致确定了在北纬低纬度，但具体还没定。着陆点要考虑工程安全性，还有科学探测价值。

问：这次“环绕、着陆、巡视”多项任务一次完成，是很大的突破吗？

叶：这种形式，在全球是第一次，这里有一些技术问题，又要环绕探测，又要着陆探测，绝不是把两次任务简单的结合在一起，两个项目结合，会涉及到各种资源的平衡问题，利用轨道资源、时间资源等，很好地利用起来，很好地配合，才能够完成这些任务的结合。

问：火星探测计划中有哪些国际合作？

孙：更多是“软”的合作，比如国外对火星大气模型、大气特性更了解，给我们提供模型来使用。关于科学载荷，目前还没有国际上的参与，后期还不确定。

最重点的环节是着陆过程，设计的对象面临一个不确定的环境，国外做过，有些相关文献，对我们还是有很多借鉴意义的。

问：中国的火星探测器和国外相比，处于领先吗？

叶：处于同等水平。从长征一号以后中国的航天器体现出这样的特点，虽然起步晚，但能达到当时的先进水平。

我们中国的航天事业，不能说是第一梯队，但肯定是第二梯队的领先水平。之所以做成“环绕、着陆、巡视”，因为火星探测做的比较晚，已经积累了探月的经验，随着国民经济水平提高，因此要做就做得更好。

问：探测器的大小？

孙：火星探测器重量在200多公斤，比好奇号（美国的火星探测器）小。

问：火星探测项目有哪些科学载荷？

孙：目前有13个，比如火星全球遥感相机，还有浅层探测雷达等等。

问：中国航天的发展方向是什么？

叶：应该是无人探月和深空探测并行发展。我们的无人探月，已经到了嫦娥三号，嫦娥五号明年要发射，这不是终结，2018年将发射嫦娥四号去月球背面，将来可能还有嫦娥六号、嫦娥七号，去月球的南极和北极，尽可能为载人登月做准备。同时我们也要开展火星、小行星、木星等目标的观测。