火星探测发展历程与未来展望

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1、第3卷第2期深空探测学报Vol.3No.22016年4月JournalofDeepSpaceExplorationApril2016火星探测发展历程与未来展望于登云1，孙泽洲2，孟林智2，石东3（1.中国航天科技集团公司，北京100048；2.北京空间飞行器总体设计部，北京100094；3.航天东方红卫星有限公司，北京100094）摘要：火星作为距地球最近的类地行星之一，火星探测是继月球探测之后深空探测的最大热点。在简要总结人类火星探测历程与未来发展趋势的基础上，对未来的火星探测规划任务及其面临的主要关键技术进行了重点论述

2、，并给出了相应启示和发展展望；结合我国深空探测能力，并对中国后续开展火星探测活动提出了相关的建议。关键词：火星探测；关键技术；发展展望中图分类号：V11文献标识码：A文章编号：2095-7777(2016)02-0108-06DOI:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.002引用格式：于登云，孙泽洲，孟林智，等.火星探测发展历程与未来展望[J].深空探测学报，2016，3（2）：108-113.Referenceformat:YuDY，SunZZ，MengLZ，etal.Thedevelop

3、mentprocessandprospectsforMarsexploration[J].JournalofDeepSpaceExploration，2016，3（2）：108-113.0引言相关建议。探索是文明发展和社会进步的推动力，在人类探1火星探测发展历程索历程中，太空活动最能直接扩展人类认识的疆界，火星探测起步于20世纪60年代，苏联1960年发射极其富有挑战性[1]。从1957年第一颗人造地球卫星上人类首颗火星探测器、揭开火星探测的序幕开始，截天，到1969年人类足迹首次踏上月球、1977年发射的止目前共实施了4

4、3次活动（2016年发射的“ExoMars”“旅行者1号”目前飞抵距离地球200亿km以远[2]，人类探测器正在飞行途中），其中，美国20次，苏联/俄罗太空活动范围已覆盖太阳、行星及其卫星、小行星等斯19次，日本1次，欧空局2次，印度1次；完全成功或各种类型天体。部分成功22次，成功率约为52%。火星是太阳系中与地球最为相似的行星，是一颗在探测时间跨度方面，火星探测历程可分为3个阶承载人类最多梦想的星球。探测和研究火星的出发点段。第1阶段（1960–1975年），实施了23次任务，主是为了提高人类对宇宙的科学认知，拓展和延

5、伸人类要特征是美、苏在冷战背景下，以此作为竞技场开展活动空间，从而推动人类文明可持续发展。通过探测竞争，掀起了火星探测的一轮高潮。第2阶段（1976–火星可获得丰富的第一手科学数据，对研究太阳系起1990年），随着美苏竞争战略重点转移，火星探测进源及演化、生命起源及演化等重大科学问题具有重要入低潮期，仅实施2次任务。第3阶段（20世纪90年的意义。火星探测是一项多学科交叉、技术高度集成代–至今），已实施17次任务，以发展新技术和获得科的系统工程，其关键技术的突破，将大大带动基础领学上发现为主要驱动力，催生了又一个高峰期。火

6、星域、高新领域及前沿领域的科技进步，促进创新驱动探测每26个月有1次发射机会，到2020年有3次探测机发展战略落地生根。火星已成为主要航天国家的探测会。在这3次机会中，从目前世界各国的发展规划来热点和空间技术战略制高点，是行星探测的首选目看，每一次都安排有任务，总共5次。标，将呈现出技术上高新发展、科学上全新发现的局在技术发展水平方面，国际上已实现对火星的掠面。飞、环绕、着陆、巡视探测，技术难度更大的采样返本文在对人类火星探测历程进行简要综述基础回和载人探测仍有待突破技术瓶颈。美国已全面掌握上，对未来火星探测规划及其面临的

7、主要关键技术进火星掠飞、环绕、着陆和巡视勘察技术，取得了火星行了论述，并给出了相应启示和后续开展火星探测的探测史上多个“第一”，在世界上处于绝对领先地位。收稿日期：2016-03-08；修回日期：2016-04-10第2期于登云等：火星探测发展历程与未来展望109尤其是2012年8月着陆的“火星科学实验室”（Mars质构造、火星表面物质（岩石、矿物与化学元素）、sciencelaboratory，MSL）采用的“空中吊车”着陆技术[3]火星内部结构等方面取得了巨大的成就。特别是震撼了全世界，标志着美国的火星探测技术达到了新

8、2015年NASA陆续宣布取得一系列关于火星的重大发高度。苏联/俄罗斯实现了火星掠飞和环绕探测；4次现，包括火星表面存在液态水、火星表面存在远古湖尝试进行火星着陆探测，仅1次取得部分成功（火星-泊、火星地表以下土壤中存在液态水，以及火星上存3）。欧空局通过实施“火星快车”任务，掌握了环绕探在极光现象等，