火星探測器天問一號著陸火星表面模擬圖。國家航天局供圖

《中國科學報》從國家航天局獲悉，科研團隊根據(jù)祝融號火星車發(fā)回遙測信號確認，5月15日7時18分，由祝融號火星車及進入艙組成的天問一號著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū)，我國首次火星探測任務著陸火星成功。

當日凌晨1時許，天問一號探測器在停泊軌道實施降軌，機動至火星進入軌道。4時許，著陸巡視器與環(huán)繞器分離，歷經(jīng)約3小時飛行后，進入火星大氣，經(jīng)過約9分鐘的減速、懸停避障和緩沖，成功軟著陸于預選著陸區(qū)。兩器分離約30分鐘后，環(huán)繞器進行升軌，返回停泊軌道，為著陸巡視器提供中繼通信。后續(xù)，祝融號火星車將依次開展對著陸點全局成像、自檢、駛離著陸平臺并開展巡視探測。

天問一號任務突破了第二宇宙速度發(fā)射、行星際飛行及測控通信、地外行星軟著陸等關鍵技術，實現(xiàn)了我國首次地外行星著陸。如何看待我國航天事業(yè)發(fā)展中這一具有里程碑意義的事件?《中國科學報》采訪了相關專家，對火星著陸相關情況進行解讀。

走出“搖籃”

“地球是人類的搖籃，人類終將長大，離開自己的搖籃。”在中國科學院院士歐陽自遠的科研生涯中，宇宙航行之父康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基的這句話最令他振奮和動容。

近年來，從嫦娥一號到嫦娥五號，我國在月球探測方面已取得優(yōu)異成績。“從科學上理解‘地月系’這個概念，就是月球是地球的衛(wèi)星，地球和月球構成了一個天體系統(tǒng)。”中國地質大學(武漢)地球科學學院行星科學研究所教授肖龍表示。因此，可以理解為，仍未擺脫地球引力的月球探測，還是在地球“搖籃”中。

行星際探測則是面向太陽系的其他七大行星。2020年12月，國家航天局在介紹嫦娥五號任務相關情況時表示，“十四五”期間，除了正在進行的火星探測任務天問一號外，我國還規(guī)劃了3次行星探測任務，包括一次小行星探測和取樣、一次火星采樣返回，還有一次木星系環(huán)繞探測和行星穿越探測。一系列探測任務構成我國“天問”系列任務，有別于針對月球的“嫦娥”探測任務。

在肖龍看來，只有行星際探測才是真正意義上地走出地球“搖籃”。“此次天問一號探測器成功著陸火星，正是我們中國人走出‘搖籃’的第一步。”

著陸區(qū)選擇：安全第一

5月14日23時，“天問一號火星車祝融”微博推送了一條消息，稱“登陸火星最大的難點在于全自動軟著陸”，過程中沒有地面信號，跟地球完全“失聯(lián)”。

火星探測風險高、難度大，探測任務面臨行星際空間環(huán)境、火星稀薄大氣、火面地形地貌等挑戰(zhàn)，同時受遠距離、長時延的影響，著陸階段存在環(huán)境不確定、著陸程序復雜、地面無法干預等難點?？吹絿液教炀止嫉脑敿氝^程，肖龍的第一反應是，“著陸達到了這么高的準確程度，十分不容易”。

作為地球科學家，肖龍參與了天問一號著陸區(qū)的研究工作。他介紹，和不久前完成任務的嫦娥五號的著陸點選址一樣，他們也是依靠已經(jīng)公開的數(shù)據(jù)開展地形地貌研究。

烏托邦所在的火星北部是被火星熔巖填平的低矮平原，地形平緩，地殼較薄，隕石坑較少，且地質年齡較為年輕。“此次選址首先考慮的是著陸的安全問題，確保工程安全第一。”肖龍強調。同時，據(jù)“天問一號火星車祝融”微博，烏托邦平原可能是遠古火星海洋所在地，也是探測火星生命的絕佳地點。

肖龍指出，未來，工程方面的技術驗證工作得到完善和提升后，火星探測的科學問題將會更加聚焦，“指哪兒打哪兒，直搗黃龍”。

柴達木盆地“破題”

“為了更加準確地凝練火星探測的科學問題，科學家一直試圖在地球上尋找類火星環(huán)境進行研究工作。全世界的科學家已經(jīng)在地球上選擇了幾十個這樣的環(huán)境，用于開展火星類比研究。”肖龍告訴《中國科學報》。

中國科學家也不甘落后，自2013年起，肖龍團隊便開始在我國柴達木盆地中開展野外考察。他介紹，太陽系中，火星與地球環(huán)境最相似?；鹦鞘巧衬乔?，和地球上的一些戈壁、沙漠地區(qū)非常類似。綜合考慮多項因素后，柴達木盆地是最合適開展火星類比研究的區(qū)域之一。

柴達木盆地曾經(jīng)是高原湖泊，后來逐步干旱，形成以干鹽灘和風沙地貌為主的特殊地貌景觀區(qū)。它經(jīng)歷了從濕潤的宜居之地到極度干旱的荒漠的過程，存在許多雅丹、沙丘等地形地貌。“火星過去同樣有水、大氣層，后來才變化成現(xiàn)在的干旱沙漠，過程是類似的。”肖龍說。

科學家相信，在地球上弄清楚柴達木盆地氣候變化和地質演化的過程，對了解火星的“前世今生”將有較大幫助。

不僅在地質方面，柴達木盆地的其他條件也將對探測火星生命提供幫助。肖龍解釋說，過去的生命往往會以化石或者微生物的形式保留在沉積物中。在柴達木盆地中的干鹽湖區(qū)域，由地表向下的鹽度、輻射和含水條件不一樣，可能存在不同的微生物。通過探測這些環(huán)境中的微生物特征，也有可能為火星生命探測提供啟示。

肖龍期待，天問一號探測器相關數(shù)據(jù)經(jīng)地面應用系統(tǒng)處理、分發(fā)后，能夠盡快“抵達”科學家，開展后續(xù)研究，揭開更多火星之謎。(■本報記者 甘曉)