“天问一号”的发射，给很多人带来了一个疑问，为什么我们对火星“情有独钟”？南京航空航天大学航天学院教授闻新表示，“由于地球资源的问题，火星或许是人类下一个栖息之所。”

火星有着潜在的“宜居性”

闻新告诉记者，在太阳系行星中，火星潜在的“宜居性”是独一无二的。“人们经过航天探索发现，水星是最接近太阳的行星，但是它白天气温高达430摄氏度，更糟糕的是昼夜温差相差近600摄氏度；而金星不仅严重缺氧，大气层还布满了硫酸云，地表温度常年460摄氏度。”闻新告诉记者，除了水星、金星，像木星等其他太阳系行星是气体行星，根本没有外部地壳作为着陆点，站上去会像踩到巨大棉花糖一样直接掉下去。这样一对比，火星就更像一颗温柔可亲的希望之星了。

火星怎样才能具备人类生存的环境？起码得有充足的氧气和水。有证据显示，曾经的火星很可能和地球一样是个宜居的“天堂”。比如，2008年NASA凤凰号着陆器在火星北极附近的浅层地下挖到了水冰；2018年欧空局火星快车号探测器的雷达数据表明，火星南极冰下很可能有盐水湖存在。科学家们因此觉得，改造火星，让火星再一次变得有适宜的大气、有水，似乎也不是没有可能。

“行路难”，火星被航天界称为“航天器的墓地”

自1960年10月10日第一次向火星发射探测器失败，60年来，人类从未停止对火星的探险脚步。从地球到火星，为何这么难？南京航空航天大学航天学院教授闻新科普道，和月球与地球相隔38万千米的距离相比，火星与地球最近时的距离也要5500万千米，这是与地月距离的一百多倍。“如果用飞行时长来算的话，我们飞到月球需要2-3天；而即便是最佳飞行，从地球飞到火星还需要大半年。”而地球与火星之间最远时的距离，更超过4亿千米，但是，火星探测真正的困难还不在于距离。

由于地球和火星同时环绕太阳的运行，所以从地球到火星，不能直线飞。闻新告诉记者，从地球到火星，直观上看怎么走都可以。但为了节约成本，目前火星探测器大多都是按照“霍曼转移轨道”飞行，这种变换轨道的方式最省钱，但其中也涉及更多次数、更高精度的轨道修正。

霍曼转移轨道路线。

从地球飞往火星的遥远旅途中，探测器还需经历三个引力场的干扰，它首先脱离地心引力，离地球进入环绕太阳运行的轨道，此时的探测器将以太阳为近焦点做椭圆轨道运动，接着进入火星的轨道，最终进入火星重力场被火星捕获。

探测器的飞行速度也有讲究

在多少千米距离外，探测器究竟以什么样的刹车减速进入火星轨道？这个速度的控制事关探测器“生死”。“太过快了或者太慢了都不行。” 闻新告诉记者，与月球的不同的是，火星还存有稀薄的大气，这会让飞船面临巨大的阻力。如果探测器没能刹车，速度过快了，就会飞越火星轨道，与火星擦肩而过，迷失在宇宙中，这也是美国和前苏联以前之所以失败多次的主要原因之一；而如果它的速度太慢，又会直接坠毁在火星上。

目前，人类发射了六个火星机器人探测器，着陆于火星。

进入火星轨道后，着陆火星则被称为“恐怖7分钟”。曾有科学家形象地比喻说，探测器进入火星轨道的难度，相当于从巴黎打一个高尔夫球要正好落到东京的某个球洞里一样。许多火星探测器都在这一阶段功亏一篑。

闻新告诉记者，火星地形复杂，气流也不平静，最大的威胁是沙尘暴。电影《火星救援》中形象地描述了火星上沙尘滚滚、遮天蔽日的恶劣天气。“一方面，你必须确认探测器的任何一个设备和器件不会在这个环境下发生故障。另一方面，探测器在火星着陆的技术很复杂，每个环节都不能有闪失。”

扬子晚报/紫牛新闻记者 杨甜子

校对 苏云