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火星是人类最感兴趣的行星之一，这个红色星球很早就引人遐想，它一直以来都被认为是最可能存在地外生命的。美国宇航局近20多年来倾注了大量心血，越来越多的国家也加入进来，火星神秘的面纱渐渐被揭开...
NASA20年7*24不间断的火星探索
Credit: space.com
火星探路者计划
时间回到1997年7月4日，这天是美国独立日，正是火星探路者计划的最关键时刻，登陆器顺利着陆在火星阿瑞斯谷，虽然早在1976年美国已完成火星软着陆，但探路者计划是第一个成功运用火星车的，这个名叫“旅居者”的10.5公斤火星车共持续工作83个火星日。该计划成功的完成了对火星大气、气候、地理以及登陆场岩石土壤等分析，获取了很多前所未有的科研数据，这些科研数据总共2.3亿字节，包含1.65万张照片、850万次气压、温度和风速测定等数据。
火星探路者计划登陆器和旅居者火星车照片
Credit: NASA/JPL 1997
火星环球勘探者号
就在火星探路者计划顺利登陆的4个月后，火星环球勘探者号进入环火星轨道，开启了长达9年的火星遥感勘测：形成了火星地表地貌和地形图；确定地面矿物、岩石和冰的构成、分布和物理特征；研究了火星引力场和磁场；监测火星天气和大气热力结构；分析了地表和大气相互作用等。也正因为它，对火星的地貌有了详尽的了解，才确定了后来的凤凰号和好奇者号的登陆场。
来自火星环球勘探者号拍摄的北极冰盖
Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS
火星奥德赛
1999年2次火星任务的失败，给火星探索蒙上阴影。2001年，火星探测卫星奥德赛顺利发射并进入火星轨道，奥德赛采用太阳同步轨道，有利于持续获得光线探测火星。通过热成像系统绘制出高分辨率火星地形图，它利用搭载的伽马射线光谱仪，首次探测了火星表层水和矿物成分，并利用中子探测仪对火星地表放射性物质水平进行评估。此外，火星奥德赛持续超期服役，甚至为2012年好奇者号任务提供数据中继。
火星奥德赛对土壤冰层探测艺术图
Credit: NASA/JPL/University of Arizona/Los Alamos National Laboratories
火星探险漫游者
火星探险漫游者计划包括2个火星车：勇气号和机遇号，他们作为火星探路者计划“寄居者”火星车的继任，在2004年1月，先后顺利着陆在火星的两个登陆场，开始对火星地表岩石、土壤和水冰进行深入探索和研究。其中，勇气号在2009年被困沙坑，而机遇号至今正常运转，已在火星上完成了全程马拉松！
火星探险漫游者计划火星车艺术图
Credit: NASA/JPL
火星侦察轨道器
2005年，美国宇航局发射了新一代火星勘测卫星，它搭载了包括高清摄像机、频谱仪、地表浅层探测雷达等诸多超级设备奔赴火星。在自身工程技术指标方面它也是标杆，该卫星目前依然运转良好。主要科学发现包括：火星水冰研究的多项发现、氯化物沉积等。凭借先进的通讯设备，它将海量数据传输至地球，让我们一同目睹来自它的高清照片。
火星侦察轨道器拍摄的陨石坑
Credit: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona
火星凤凰号登陆器
2008年5月25日，凤凰号登陆器顺利着陆在火星北半球高纬度地区的“绿谷”，它的意义在于成功的研究了火星水的地质学变迁，进而掌握了一定的火星历史气候变迁情况；并且，直接证实了浅层水冰的存在。
火星凤凰号登陆过程艺术图
Credit: NASA
好奇号火星车
2012年8月6日，好奇号火星车顺利着陆，开启了持续至今的火星探索之路。正如它的名字，好奇号将探索火星气候和地质的更多未知，甚至评估火星微生物存在的可能以及人类移居的可能。好奇号重达899公斤，和早前的火星车相比绝对是“大个头”，而且不同于之前的火星车，它是核动力！装载了4.8公斤钚238氧化物，利用它的衰变持续供能，这样即使再过10年，它的电力依然充足。好奇号搭载了更强大的摄像机，并应用了阿尔法粒子X射线光谱仪等先进设备，不仅让我们更加了解火星地貌、岩石土壤构成、地质演化，而且还发现了岩石中的甲烷和大气中甲烷突发变化的现象。
火星好奇号2015年的自拍照
Credit: NASA
三代火星车对比
Credit: NASA
火星大气与挥发物演化任务(MAVEN)
2013年11月28日发射，2014年9月22日进入火星轨道，开始对火星大气进行研究，解决火星大气和地表水流失的原因。
MAVEN对火星大气流失的研究-紫外波段
Credit: NASA/JPL
火星洞察者号登陆器
火星洞察者：它是一个静态登陆器，将持续对火星地质活动进行研究，包括地震、地壳演化等。因为建造延期错过了2016年发射窗口，该项目在2018年5月5日从加利福尼亚州中部发射。2018年11月27日凌晨，成功登陆火星。
洞察者艺术图
Credit: NASA/JPL
北京时间03：53：20，世界第八个火星着陆器“洞察号”安然度过降落过程中的“恐怖7分钟”，并成功降落到火星表面。探测器以极快的速度传回了第一张拍摄的图像，展示的是远处的火星地平线，拍摄时半透明的防尘盖尚未去除，因此可以看到沾满尘埃的镜头画面。
洞察者拍摄的第一张图片
Credit: NASA
火星2020项目
“坚毅号（Perseverance Rover）”是一款核动力火星车，是NASA火星探测计划的一部分。
“坚毅号”核动力火星车与好奇号等以往的火星探测任务不同，它将会搜寻火星上宜居环境的迹象，同时寻找古代微生物存在的线索，并且收集岩石样品，用密封罐储存起来，以便被未来任务的航天器带回地球。
此次发射的坚毅号火星车比它的前辈们多了一个引人注目的装备——一架名叫灵巧号（Ingenuity）的直升机，它是第一个地外天体航空器，而这也将是人类第一次尝试在火星上的动力飞行。
火星直升机被折叠放入火星车腹部
Credit: NASA/JPL
灵巧号的首次试飞将从2021年春季开始，也就是在坚毅号降落火星之的2个半月之后。它的任务目标是首次进行火星大气中的飞行演示，由于火星大气稀薄，密度仅为地球的1%，引力也只有地球的三分之一，因此在火星大气中飞行要产生升力很难，飞到5米高的地方就已经相当于在地球上的3万米高空飞行。
灵巧号艺术图
Credit: NASA/JPL
独创性的火星直升机虽然可以自主起飞，但是飞行时间有限，每次飞行时间要被控制在90秒之内，最大上升高度为5米，最远飞行距离为50米，无法飞得更远更高。同时，飞行次数也受限制，大约可以飞行6次，但对于首次登上火星的直升机来说，能有这样表现就已经足够出色了。
让我们期待明年坚毅号和灵巧号的表现吧！
坚毅号位置实时查询（打开可能较慢）：
https://eyes.nasa.gov/apps/orrery/#/sc_perseverance?
火星车释放直升机艺术图
Credit: NASA/JPL
人类登陆火星！2030？...
作者：毛明远 吴泱 | 校对：牧夫校对组
后台：库特莉亚夫卡 李子琦
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中国航天前行中的回眸
2014年嫦娥五号飞行试验器拍摄的地月合影
2017年风云四号气象卫星拍摄的地月合影
Credit: 中国航天科技集团
2018年嫦娥四号中继卫星“鹊桥号”拍摄的地月合影
Credit: 中国航天科技集团
2020年天问一号拍摄的地月合影
Credit: 中国航天科技集团