美国为什么要优先考虑火星探索？
特朗普总统在2024年1月20日的就职演说中表示，美国将优先开展以火星为核心的太空探索。尽管NASA（美国国家航空航天局）在火星探测领域拥有悠久历史，包括目前仍在进行的多项火星任务，但总统的发言暗示未来几年火星可能成为NASA议程的核心。若NASA整体预算未增加，优先发展火星任务可能会影响其他项目，例如旨在让人类重返月球并建立长期驻留的”阿尔忒弥斯计划”。这种转向火星的战略可能表明，美国认识到火星比月球具有更高的科学价值、战略意义以及与中国的竞争中所涉及的国家声望。此外，火星最终可能成为人类长期生存的关键——在太阳系中，它是除地球外唯一可能通过技术手段让人类实现相对独立生存的星球。
Q1：火星的独特之处是什么？
A1： 太阳系中没有其他行星与地球完全相似，但火星是除地球外最接近类地环境的行星。作为距离太阳第四近的行星，火星因其固体表面覆盖着橙红色氧化铁（成分类似铁锈）被称为”红色星球”。其直径约为地球的一半，质量仅为地球的十分之一。火星日长约24.6小时，与地球接近。尽管大气稀薄（主要成分为二氧化碳、氩气和氮气），但存在极地冰盖。火星重力约为地球的38%。远古时期可能拥有液态水海洋。
虽然尚未发现确凿的生命证据，但科学家认为火星可能曾存在微生物等简单生命形式。目前所有分析均通过着陆器和巡视器的远程设备完成，因为人类尚未将火星样本带回地球研究。
Q2：火星探测史上有哪些里程碑？
A2： 火星自古便是人类观测对象——古埃及文献中已有记录，伽利略于1610年首次用望远镜观测。19世纪末，天文学家发现火星极冠和黄色云层。20世纪60年代起，美苏展开火星无人探测竞赛：
- 1964年：美国”水手4号”首次飞越火星
- 1971年：苏联实现首次软着陆
- 同年：美国”水手9号”成为首个火星轨道器
- 1975年：美国”维京1号”首次成功着陆并开展探测
- 1997年：NASA首辆火星车”旅居者号”着陆
- 近25年：欧空局、印度、阿联酋相继成功实施轨道探测
- 2021年：中国”天问一号”首次通过单次任务实现”绕、着、巡”三大目标
目前火星轨道有约7个活跃探测器，地表有NASA”毅力号”和”好奇号”两辆巡视器。毅力号正为未来的”火星样本返回（MSR）”任务采集缓存样本。
Q3：未来有哪些火星任务规划？
A3：
- NASA的MSR任务： 自2009年与欧空局合作筹划，原计划2020年代取回样本。2022年国家科学院建议将其作为最高优先级，但2023年因预算超支暂停。2024年4月寻求企业合作以降低成本，目标2030年代中期返回样本。
- 中国天问三号： 2024年9月宣布将样本返回任务提前至2028年发射，预计2031年完成，早于NASA。
- SpaceX星舰计划： 拟2026年发射无人星舰，测试火星着陆技术，为2028/2029年载人任务铺路。
- 中美载人目标： 均设定2033年实现人类登陆火星。NASA将”月球到火星”架构中的月球任务作为技术试验场。
Q4：接下来面临哪些挑战？
A4：
- 预算分配： NASA 2025财年近1/3预算用于阿尔忒弥斯计划。若不增加总预算，需调整月球计划规模以支持火星任务。建议将月球作为火星技术试验场，而非长期驻留目标。
- MSR决策窗口： NASA有18个月重新规划，而中国正加速推进样本返回任务。SpaceX的私营探测可能提供成本优化思路。
- 技术协同： 火星样本分析将助力载人任务设计，需加快决策以确保竞争优势。
Q5：这场竞赛的意义何在？
A5：
- 人类未来： 火星拥有水冰、化合物、类地特征等基础条件，是太阳系内唯一可能通过改造实现人类长期生存的星球。
- 科学突破： 若在火星样本中发现生命证据，将是人类史上最重大发现之一。
- 国家威望： 当前中美竞争激烈程度远超美苏首次探月竞赛。若中国率先实现样本返回或载人登陆，将引发美国对其领导力削弱的质疑。
NASA需重新评估阿尔忒弥斯计划的定位，在确保月球”首个人类登陆”优势的同时，将资源向火星倾斜。政府的资金支持与机构的战略调整，将决定美国能否在火星竞赛中保持领先。
