今年7—8月，正值火星探测发射的窗口期，我国首次火星探测任务“天问一号”将与多国同在这一时段发射火星探测器。我国将行星探测任务命名为“天问系列”，首次火星探测任务命名为“天问一号”。“天问一号”探测器目前已抵达海南文昌航天发射场，蓄势待发。它将于7月下旬到8月上旬择机通过长征五号遥四运载火箭发射升空，向火星进发。

何为火星探测时间窗口期

为何包括我国在内的多国都选择在今年7—8月争先恐后地发射火星探测器？什么是火星探测‘窗口期’？

火星和地球几乎在同一轨道面围绕太阳公转，地球公转周期为1年，火星公转周期约为2年。火星距离地球最远约4亿公里，最近也要约5600万公里。在地球上每隔约26个月，两行星距离运行至最近，这一时刻前后是发射火星探测器的最好时机，也即“窗口期”。如果错过了今年这个窗口期，就要等到2022年了。

在窗口期，可使用较低廉的成本发射火星探测器，可以说省时省力又省钱。但即便是最短的飞行距离，火星探测器仍要经历一场漫长的旅行。比如此次的“天问一号”就需要大约7个月（明年2月）的时间飞行才能抵达遥远的火星。

为何行星探测首选火星

火星探测一直都是人类太空探测的热点，半个多世纪以来，人类已实行了40余次火星探测活动。火星被科学家认为是人类未来最有可能移居的星球。

在太阳系中，火星与地球的距离相对来说比较近，且目前的探索发现火星的自然环境与地球最为相近。

虽说金星距离地球比火星更近，但金星环境太过于恶劣，人类根本无法生存于此。

火星和地球都形成于约45亿年前，同属于岩质行星，二者的内部结构也都由地核、地幔、地壳组成；

火星也是倾斜着自转，倾斜角与地球极为相仿，所以火星也有类似地球的四季变换；

火星的自转周期为24小时37分，这一点也与地球十分接近；

火星也拥有大气层，且大气层的主要成分是二氧化碳，也有少量的氧气和水蒸气；

火星南北极也发现了液态水的存在。

科学家认为“火星过去可能拥有过适合地球生命生存的环境条件。”

天问一号火星探测任务

人类探测火星的方式一般包括环绕、着陆、巡视、采样返回、载人登陆探测等。“天问一号”集成了轨道器、着陆器和巡视车，顺利抵达火星后，火星车将完成90个火星日的巡视探测任务。这次“天问一号”火星探测任务计划通过一次发射，完成火星环绕、着陆、巡视这三大目标，对火星开展全球性和综合性的探测，并对火星表面重点区域精细勘察。这种跨越式火星探测方案起点之高，是前所未有的，将成为世界航天史上的首例。

环绕：轨道器环绕火星飞行，计划执行1个火星年的环绕探测任务，主要研究火星的磁场和大气；

着陆：着陆器降落到火星地表进行地面固定位置的探测；

着陆巡视器

巡视：火星车从着陆平台上分离以后，遥控操作火星车在火星地表进行不固定位置的巡视探测。

火星车

此外，“天问一号”还携带了各种用来检测火星大气成分、磁场等的仪器，用于勘察火星地表环境。

当“天问一号”着陆火星分离出火星车后，首先会对火星的地表进行拍照，并对火星土壤做分析，主要是研究土壤的特征以及物质组成等，从而绘制出大概的火星地形图，以及了解火星的地质构造特征，寻找可能在火星上存在的水冰分布，以及探测火星上是否有生命存在的迹象。

这也是一项充满巨大挑战的工作。从1961年至今，人类已执行火星探测活动达44次，但成功和部分成功的任务仅有22次。探测器在火星是充满危险的，因火星环境复杂变化剧烈，火星大气可产生高达2000摄氏度的温度，风暴和沙尘暴经常性来袭，爆发起来是看不见的，为登陆和巡查造成极大的困难与风险，比如可能引起探测器的失联。

而专家也表示:"火星探测最大的难点在于“恐怖7分钟”——在进入、下降与着陆过程中，要在7分钟内将探测器的时速从2万千米降低到零。这需要融合多种减速手段才能实现，包括气动外形、降落伞和反推等，也需要自主导航控制技术来保证。”

由于地球与火星的极具相似性，有观点认为,火星的现在就是地球的未来。研究探测火星可以给理解地球的演化和预测地球的未来带来很多启示。我国本次首探火星任务，意义深远，十分值得期待！