人民網(wǎng)北京5月16日電（方經(jīng)綸 張桂貴）5月15日，“天問一號”火星探測器攜帶“祝融號”火星車及其著陸組合體成功著陸火星，它標(biāo)志著我國成為世界上第2個有能力實現(xiàn)火星表面巡視探測的國家。圍繞網(wǎng)友關(guān)心的話題，人民網(wǎng)強國論壇記者采訪了航天專家、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，天問一號探測器由長征五號遙四運載火箭成功發(fā)射。新華社記者 才揚 攝
到達(dá)火星和月球難度不可同日而語
強國論壇：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38萬公里，而地球距火星最近的時候是它們同在太陽的一側(cè)，并且排成一線，距離達(dá)5000多萬公里，但此時的地球并不具備發(fā)射火星探測器的條件，等到滿足發(fā)射條件時，火星探測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級別。
其次，當(dāng)探測器到達(dá)火星附近時，速度是高于火星軌道的逃逸速度的，如果探測器以這個速度靠近火星，火星的引力場就無法將它“捕獲”，它在火星附近拐個彎就跑太陽系里去了。這時，探測器就要調(diào)轉(zhuǎn)180度，利用發(fā)動機反方向點火減速，之后它才能被火星的引力“捕獲”。
探測器和地球相差1億多公里，通信的單程時間就要20分鐘左右，操作時還在火星的背面，因此人們不能通過地面指令對它進(jìn)行遙控，只能依靠飛行器原本設(shè)定的程序來操作，這對于設(shè)計探測器切入火星軌道的科研人員提出了極大的考驗，國外就曾有探測器在這一階段失控導(dǎo)致探索失敗的例子。
再次，探測器著陸這個環(huán)節(jié)，在火星上的難度更大。探測器在奔赴火星的途中一直處于高速飛行狀態(tài)，需要在幾分鐘時間里，逐步將速度從每秒4800米降至零，才能最終使探測器平穩(wěn)到達(dá)火星表面。
還有就是月球的特點是沒有空氣，理論上我們完全可以按照真空的情況來考慮，我國科研人員在這方面已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗。但因為火星表面有空氣，卻又非常稀薄，要考慮到的因素非常多，探測器著陸火星對我國科研人員是一個很大的考驗。和地球相比，如果地球是1個大氣壓的話，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，我們對于火星大氣的數(shù)據(jù)尚不能做到實時更新，這些都會給探測器著陸增加難度。
探測出火星是否有生命體存在尚有難度
強國論壇：“天問一號”和“祝融號”都裝載了哪些科研設(shè)備，承擔(dān)著哪些探測任務(wù)？依現(xiàn)有的技術(shù)，我們能否探測出火星上是否有生命體的存在？
焦維新：大多數(shù)火星探測都是1次發(fā)射1個設(shè)備，軌道器和火星車分開發(fā)射。我國的火星探測器由環(huán)繞器和著陸巡視器兩部分組成，初探火星就一次性實現(xiàn)“繞、落、巡”3個目標(biāo)，這是其他國家前所未有的成果。
“天問一號”此行一共攜帶了13個科學(xué)載荷，其中7個在火星上空的環(huán)繞器上，6個分布在火星車“祝融號”上。我們攜帶的載荷還是比較先進(jìn)的，比如相機就是當(dāng)前分辨率最高的產(chǎn)品之一。
“祝融號”火星車具備高強自主能力，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個火星月，相當(dāng)于地球上的92天。在這段時間，“祝融號”將收集火星上的大氣數(shù)據(jù)，了解火星上的氣候，通過火星的表面形貌、土壤特性、物質(zhì)成分、水冰、大氣電離層、磁場等的科學(xué)探測，來了解火星的演變和歷史，給我們帶來關(guān)于火星的第一手資料。
我們能不能探測火星是否有生命體？目前來說還很難。因為我們能帶到火星上的還是較為基礎(chǔ)的儀器設(shè)備，只能探測到有沒有維持生命體的物質(zhì)，比如一些有機物或者其他的高分子化合物等。對于生命體的探測而研究，必須把采集的非污染樣品帶回地球，在實驗室里面進(jìn)行檢測，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，或者成活的低級生命體。
未來或有火星旅游，但不會有火星“移民”
強國論壇：當(dāng)前距離實現(xiàn)載人登陸火星的日子還有多遠(yuǎn)？
焦維新：我覺得這個不會太遠(yuǎn)。從人類的火星探測技術(shù)發(fā)展來看，從20世紀(jì)60年代開始到現(xiàn)在，人類已經(jīng)完成了普查階段，開始進(jìn)入詳查階段。詳查階段的第一步就是運用火星車一類的工具對局部地區(qū)進(jìn)行詳查。第二步是取樣返回，從現(xiàn)在的日程來看，國際上一些技術(shù)先進(jìn)的國家和機構(gòu)計劃在2026年發(fā)射取樣返回探測器，預(yù)計2031年實現(xiàn)返回。我國火星探測也有取樣返回的探測計劃，爭取于20年代末實現(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，這個難度就更大一些，因此需要方方面面都要做好準(zhǔn)備。
因為距離的原因，去火星的時間在7個月左右，回來也需要差不多長的時間，而且發(fā)射與返回都有一個窗口的問題，如果只在火星待十天半個月就計劃返回，經(jīng)濟成本上來講過于高昂，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基本的工作與生活的空間，提高工作效率。并且，有了初級的火星基地以后，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，我覺得這是可以實現(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上有些人所鼓吹的火星“移民”。無論從哪個角度看，移民都是從原來不理想的環(huán)境到達(dá)一個理想的環(huán)境，地球才是人類在太陽系最適合生存的美麗家園，移民至火星從邏輯上是說不通的。火星的自然條件并不適宜人類生存，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。并且它沒有磁場保護(hù)，來自太陽、銀河宇宙線的輻射可以直接打到物體表面，輻射很強。種種因素加起來，根本就談不上適居，人類沒法在這樣的環(huán)境中正常生活。