自从1960年首探火星以来，人类的火星探索之旅已经走过了一个甲子，在近20年更是迎来了一波高潮，中、美、俄、欧、印甚至阿联酋等“新玩家”争先恐后探索火星。时至今日，仍然有11个火星探测器正在火星轨道或地表上工作，其中“最老”的美国“奥德赛号”已经服役21年。
今年6月29日，中国“天问一号”完成既定科学探测任务，火星车和环绕器获得约1040GB原始科学数据，将向全球开放。“天问一号”实现了火星探测史上唯一的“绕、落、巡”三大工程目标一次性成功的壮举，且环绕器和祝融号火星车仍会源源不断地发回火星遥测和地表探测数据。
“天问一号”着陆器示意图
近日有消息称，迄今唯一探测火星内部的美国“洞察号”取得一系列成果后，即将于今年晚些时候退役。“洞察号”通过固定的火星地震仪和热流侦测器长期观测火星内部变迁，与之伴飞的卫星编队也是人类首次利用小卫星探测火星。
随着越来越多的国家开启火星探索计划，在任务数量增加的同时，任务的难度和“深度”也在快速提升，已形成了对火星由内到外的研究网络。
人类对探索火星为何如此满怀热忱？这跟那颗时隐时现的红色小星球的特点有关。作为地球的“近邻”，火星和地球同为岩质行星，同处在太阳系宜居带内，虽然火星大气稀薄，体积和引力较小，但总体生存条件比地球另一个“邻居”金星好了太多。毕竟金星拥有浓密硫酸大气，表面温度超过460摄氏度，气压更是地球海平面的90余倍，火山喷发塑造了极恶劣环境，所以人类飞往地外行星的最佳首选只能是火星。
在早期火星探测中，航天器只能抵近飞掠探测，在极小的时间“窗口”内观测火星后便滑入深空。随着技术日趋成熟，环绕、着陆和巡视等任务成为主流。其中，航天器长期环绕火星时可利用太阳能，维持较长的任务周期，保证多种仪器长期工作，全方位探测火星的重力场、磁场、大气层、地形地貌等，还能服务于火星表面的着陆器和巡视器，进行地球与火星之间的中继通信，有着无法取代的核心地位。
还有一些航天器借助于复杂的着陆系统，降落在火星表面，实现对火星更加精细的研究，包括火星土壤成分、水资源勘探、地表气象条件等。不过，受限于通信能力，火星表面的航天器几乎不可能与地球直接联系，必须通过火星上空的环绕器中继。
巡视类着陆任务更是近些年火星探索的主流，最引人注目的当属火星车。火星车的最大优势是自带运动系统，使多种仪器移动研究较大范围的火星表面，还能按照科学家的指令去探测特殊地点。传统火星车使用太阳能，但受限于火星表面光照和气象条件。随着科学家对“超长待机”的放射性同位素核电池研究逐渐深入，更复杂且高度集成的有效载荷也能搭载到更大的火星车上，成为火星车的重要发展方向。
人类对火星的研究揭示了很多颠覆传统认知的信息。原本人类认为“火星上仅有极少的水”，但美国“奥德赛号”和“火星侦察轨道器”发现了火星表面水资源广泛存在的痕迹，俄欧合作的“火星快车”也发现了诸多疑似地下含水区域，美国“勇气号”、“机遇号”、“好奇号”和“毅力号”等更是在火星表面发现了诸多水流冲刷痕迹。
毅力号火星车
即将退役的“洞察号”发现，火星的内核远比想象中的大，占据了火星半径一半以上，与估算中的地核占地球半径的比例几乎一致。此外，火星内核依然保留了大量熔融物质，并非科学家们原本认为的“已经冷却”，但这也进一步让火星弱磁场的成因变得扑朔迷离。“天问一号”和“祝融号”的初步研究成果也确认了上述信息。可以说，现在的火星昭示着地球的未来，为人类进一步研究“母星”提供了最好的样本之一。
与此同时，人类还在使用更多新技术研究火星。2021年4月19日，在预装软件控制下，美国机智号直升机在火星大气中完成了30秒悬停，这是人类飞行器首次在地外天体大气中持续且受控的动力飞行。原本计划只能飞行5次就结束任务的“机智号”，至今已飞行了29次。从地表巡视到空中飞行，这架小直升机大大提升了人类对火星表面的探测能力，也打开了新的探测思路。
在现有的各国火星探测计划中，火星采样返回堪称未来10年内的重大节点。由于该任务要实现入轨火星、着陆火星、巡视采样、样品收集、火星发射、火星上空交会对接和返回地球等一系列高难度步骤，这无疑也代表着人类现今航天科技的顶级实力。
而在更远的将来，载人登陆火星将是人类科技史上的崭新巅峰，让人类真正成为跨行星生存物种。目前，各大航天势力都在“摩拳擦掌”，更有美国SpaceX等商业航天势力加入角逐，正在重型运载火箭、深空探测载人飞船、大型空间站、火星表面探测基地等领域不断取得突破。
相信人类终有一日踏上火星表面，长期工作生活，让我们拭目以待！
