人民網(wǎng)北京5月16日電（方經(jīng)綸 張桂貴）5月15日，“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器攜帶“祝融號(hào)”火星車(chē)及其著陸組合體成功著陸火星，它標(biāo)志著我國(guó)成為世界上第2個(gè)有能力實(shí)現(xiàn)火星表面巡視探測(cè)的國(guó)家。圍繞網(wǎng)友關(guān)心的話題，人民網(wǎng)強(qiáng)國(guó)論壇記者采訪了航天專(zhuān)家、北京大學(xué)地球與空間學(xué)院教授焦維新。
2020年7月23日，在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器由長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭成功發(fā)射。新華社記者 才揚(yáng) 攝
到達(dá)火星和月球難度不可同日而語(yǔ)
強(qiáng)國(guó)論壇：登陸火星和登陸月球相比，難度體現(xiàn)在哪里？
焦維新：登陸火星和登陸月球相比，難度體現(xiàn)在多個(gè)方面。首先，火星距離地球遠(yuǎn)。地球與月球之間的距離為38萬(wàn)公里，而地球距火星最近的時(shí)候是它們同在太陽(yáng)的一側(cè)，并且排成一線，距離達(dá)5000多萬(wàn)公里，但此時(shí)的地球并不具備發(fā)射火星探測(cè)器的條件，等到滿(mǎn)足發(fā)射條件時(shí)，火星探測(cè)器需要航行的距離一般在1億公里左右。所以，到達(dá)火星和到達(dá)月球的難度不是同一個(gè)級(jí)別。
其次，當(dāng)探測(cè)器到達(dá)火星附近時(shí)，速度是高于火星軌道的逃逸速度的，如果探測(cè)器以這個(gè)速度靠近火星，火星的引力場(chǎng)就無(wú)法將它“捕獲”，它在火星附近拐個(gè)彎就跑太陽(yáng)系里去了。這時(shí)，探測(cè)器就要調(diào)轉(zhuǎn)180度，利用發(fā)動(dòng)機(jī)反方向點(diǎn)火減速，之后它才能被火星的引力“捕獲”。
探測(cè)器和地球相差1億多公里，通信的單程時(shí)間就要20分鐘左右，操作時(shí)還在火星的背面，因此人們不能通過(guò)地面指令對(duì)它進(jìn)行遙控，只能依靠飛行器原本設(shè)定的程序來(lái)操作，這對(duì)于設(shè)計(jì)探測(cè)器切入火星軌道的科研人員提出了極大的考驗(yàn)，國(guó)外就曾有探測(cè)器在這一階段失控導(dǎo)致探索失敗的例子。
再次，探測(cè)器著陸這個(gè)環(huán)節(jié)，在火星上的難度更大。探測(cè)器在奔赴火星的途中一直處于高速飛行狀態(tài)，需要在幾分鐘時(shí)間里，逐步將速度從每秒4800米降至零，才能最終使探測(cè)器平穩(wěn)到達(dá)火星表面。
還有就是月球的特點(diǎn)是沒(méi)有空氣，理論上我們完全可以按照真空的情況來(lái)考慮，我國(guó)科研人員在這方面已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。但因?yàn)榛鹦潜砻嬗锌諝猓瑓s又非常稀薄，要考慮到的因素非常多，探測(cè)器著陸火星對(duì)我國(guó)科研人員是一個(gè)很大的考驗(yàn)。和地球相比，如果地球是1個(gè)大氣壓的話，火星的大氣壓是地球的0.7%。另外，火星的大氣狀況是不斷變化的，我們對(duì)于火星大氣的數(shù)據(jù)尚不能做到實(shí)時(shí)更新，這些都會(huì)給探測(cè)器著陸增加難度。
探測(cè)出火星是否有生命體存在尚有難度
強(qiáng)國(guó)論壇：“天問(wèn)一號(hào)”和“祝融號(hào)”都裝載了哪些科研設(shè)備，承擔(dān)著哪些探測(cè)任務(wù)？依現(xiàn)有的技術(shù)，我們能否探測(cè)出火星上是否有生命體的存在？
焦維新：大多數(shù)火星探測(cè)都是1次發(fā)射1個(gè)設(shè)備，軌道器和火星車(chē)分開(kāi)發(fā)射。我國(guó)的火星探測(cè)器由環(huán)繞器和著陸巡視器兩部分組成，初探火星就一次性實(shí)現(xiàn)“繞、落、巡”3個(gè)目標(biāo)，這是其他國(guó)家前所未有的成果。
“天問(wèn)一號(hào)”此行一共攜帶了13個(gè)科學(xué)載荷，其中7個(gè)在火星上空的環(huán)繞器上，6個(gè)分布在火星車(chē)“祝融號(hào)”上。我們攜帶的載荷還是比較先進(jìn)的，比如相機(jī)就是當(dāng)前分辨率最高的產(chǎn)品之一。
“祝融號(hào)”火星車(chē)具備高強(qiáng)自主能力，為規(guī)避火星極端天氣的影響，被設(shè)置為自主休眠和自主喚醒功能，可工作3個(gè)火星月，相當(dāng)于地球上的92天。在這段時(shí)間，“祝融號(hào)”將收集火星上的大氣數(shù)據(jù)，了解火星上的氣候，通過(guò)火星的表面形貌、土壤特性、物質(zhì)成分、水冰、大氣電離層、磁場(chǎng)等的科學(xué)探測(cè)，來(lái)了解火星的演變和歷史，給我們帶來(lái)關(guān)于火星的第一手資料。
我們能不能探測(cè)火星是否有生命體？目前來(lái)說(shuō)還很難。因?yàn)槲覀兡軒У交鹦巧系倪€是較為基礎(chǔ)的儀器設(shè)備，只能探測(cè)到有沒(méi)有維持生命體的物質(zhì)，比如一些有機(jī)物或者其他的高分子化合物等。對(duì)于生命體的探測(cè)而研究，必須把采集的非污染樣品帶回地球，在實(shí)驗(yàn)室里面進(jìn)行檢測(cè)，才能確認(rèn)這些樣品中是否含有生命體物質(zhì)，但這也僅僅涉及到一些已經(jīng)死亡的生命體，或者成活的低級(jí)生命體。
未來(lái)或有火星旅游，但不會(huì)有火星“移民”
強(qiáng)國(guó)論壇：當(dāng)前距離實(shí)現(xiàn)載人登陸火星的日子還有多遠(yuǎn)？
焦維新：我覺(jué)得這個(gè)不會(huì)太遠(yuǎn)。從人類(lèi)的火星探測(cè)技術(shù)發(fā)展來(lái)看，從20世紀(jì)60年代開(kāi)始到現(xiàn)在，人類(lèi)已經(jīng)完成了普查階段，開(kāi)始進(jìn)入詳查階段。詳查階段的第一步就是運(yùn)用火星車(chē)一類(lèi)的工具對(duì)局部地區(qū)進(jìn)行詳查。第二步是取樣返回，從現(xiàn)在的日程來(lái)看，國(guó)際上一些技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家和機(jī)構(gòu)計(jì)劃在2026年發(fā)射取樣返回探測(cè)器，預(yù)計(jì)2031年實(shí)現(xiàn)返回。我國(guó)火星探測(cè)也有取樣返回的探測(cè)計(jì)劃，爭(zhēng)取于20年代末實(shí)現(xiàn)目標(biāo)?，F(xiàn)階段任務(wù)完成以后，下一步便是載人火星探測(cè)，這個(gè)難度就更大一些，因此需要方方面面都要做好準(zhǔn)備。
因?yàn)榫嚯x的原因，去火星的時(shí)間在7個(gè)月左右，回來(lái)也需要差不多長(zhǎng)的時(shí)間，而且發(fā)射與返回都有一個(gè)窗口的問(wèn)題，如果只在火星待十天半個(gè)月就計(jì)劃返回，經(jīng)濟(jì)成本上來(lái)講過(guò)于高昂，效率也很低。所以我認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)把載人登陸火星和建立火星基地統(tǒng)籌考慮，讓宇航員在火星上有一個(gè)基本的工作與生活的空間，提高工作效率。并且，有了初級(jí)的火星基地以后，隨著技術(shù)的成熟，我們還可以考慮拓展火星基地的功能。甚至可能發(fā)展到有一天，除了科研人員之外，我們普通人也可以到火星旅游，我覺(jué)得這是可以實(shí)現(xiàn)的，這不是科學(xué)幻想，這是技術(shù)一步一步發(fā)展所能達(dá)成的。
但是，我們不能把這理解為社會(huì)上有些人所鼓吹的火星“移民”。無(wú)論從哪個(gè)角度看，移民都是從原來(lái)不理想的環(huán)境到達(dá)一個(gè)理想的環(huán)境，地球才是人類(lèi)在太陽(yáng)系最適合生存的美麗家園，移民至火星從邏輯上是說(shuō)不通的?；鹦堑淖匀粭l件并不適宜人類(lèi)生存，火星的大氣壓只有地球的0.7%，而且這0.7%的大氣壓中95%以上是二氧化碳，一年中的平均溫度是零下60度，最低氣溫是零下120度。并且它沒(méi)有磁場(chǎng)保護(hù)，來(lái)自太陽(yáng)、銀河宇宙線的輻射可以直接打到物體表面，輻射很強(qiáng)。種種因素加起來(lái)，根本就談不上適居，人類(lèi)沒(méi)法在這樣的環(huán)境中正常生活。