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目前，备受期待的跨国火星探测行动已经陆续开始。由于天气原因，阿联酋火星探测器“希望”的发射任务被推迟到7月17日。中国的火星探测器“田文一号”已经抵达文昌航天发射场。根据预定计划，发射将在7月23日左右进行。
事实上，与火星探索相比，人类已经做了很多探索月球的尝试，并取得了巨大的成就。1959年1月2日，苏联成功发射了“月球一号”，揭开了人类探索月球的序幕；1969年，美国宇航员阿姆斯特朗登上月球，他的一小步为人类迈出了一大步；1994年，美国发射的“克莱曼婷”探测器获得了当时月球表面最详细的图像，并发现月球南极可能存在大量水冰；2011年和2013年，美国相继发射探测器，精确测量月球重力场，分析月球稀薄的大气成分；2019年，中国的“嫦娥四号”首次实现了月球背面的着陆和巡逻探测。
在美国肯尼迪航天中心，一架火星直升机被安装在火星探测器“坚忍号”的腹部。这架火星直升机将在火星探测器到达火星表面后部署在火星表面。照片由中国视觉提供。人类首次登上月球已经有50多年了，但火星仍然荒芜。那么火星探索和月球探索有什么区别呢？
历史上火星探测成功率仅43%
火星是太阳系中的一颗行星，它离地球更近，自然环境与地球最相似。它一直是人类深空探测的热点。从60年前开始，人类开始了对火星的探险。
1960年10月，苏联向火星发射了两个探测器“火星1A”和“火星1B”，但不幸的是，在发射“火星1A”后，第三级火箭未能点火，只是在飞到离地面120公里的高度后才报废。“火星1B”火箭发动机直接爆炸，从空中落下的碎片甚至污染了整个拜科努尔发射场。
美国的火星探索也有一个糟糕的开始。1964年，新成立的美国国家航空航天局发射了水手3号火星探测器。当它穿过地球大气层时，探测器的保护罩未能推出，导致所有探测仪器未能打开，美国的第一次尝试也失败了。
1964年10月，美国火星探测器火星4号发回了人类历史上第一张火星表面最近距离的图像，还发回了超过500万比特的科学信息。可以说，这次任务开启了人类太空探索的新时代。
然而，在接下来的几年里，苏联在火星附近发射探测器时经历了几次失败。研制的火星二号探测器具有在轨道上着陆的能力，但在着陆过程中，火星表面发生了大规模的沙尘暴，火星二号撞上了火星上的一个盆地。这次行动以着陆器的坠毁而告终。火星3号探测器在火星着陆20秒后，与地球失去了联系。这类似于美国宇航局1992年的经验。火星观察者进入火星轨道后，很快就失去了联系。
21世纪，用轨道飞行器探索火星迎来了一个黄金时代。美国和欧洲航天局已经成功发射了火星探测器。印度参加了火星探索竞赛，并发射了第一个火星轨道任务探测器。然而，人类探索火星
旅途并不平坦。2011年，俄罗斯火卫一-土壤星际探测器因引擎故障未能将其送入火星轨道，中国火星探测器萤火虫1号也宣布“火灾探测”失败。
据统计，自1960年以来，美国、苏联/俄罗斯、日本、欧洲和印度共开展了44个火星探测项目，但只有23个成功和部分成功的任务，完全成功率为43%。其余的项目都有探测器崩溃、失效或消失。什么是部分成功？国家空间探索技术首席科学传播专家庞志浩在接受《科技日报》记者采访时解释说：“例如，苏联‘火星3号’探测器在登陆火星后仅发回信号20秒就失去了连接。有些专家说这是成功的，有些人说这是不成功的。”
有人可能会问，月球探测的成功率高吗？对此，庞志浩表示，探月成功率并不太高，完全成功率在53%左右，尤其是在前期，失败率相对较高。一般来说，成功率略高于火星。由于统计方法的不同，如对成功和部分成功的理解不同，有的统计结果约为60%，有的统计结果显示为50%。
跟月球相比火星探测难在哪儿
在业内，火星被称为“探测器墓地”，其探测难度可想而知。
据庞志浩介绍，火星距离地球约4亿公里，最近距离地球约5600万公里。探测器需要飞这么远的距离才能到达火星，这对发射、轨道、控制、通信、供电、轨道、着陆等技术都有很高的要求。
就发射而言，火箭的运载能力、轨道精度和可靠性是火星探测的重要先决条件。月球探测器进入地月转移轨道的速度为10.9公里/秒。火星探测器进入地球火焰转移轨道的速度必须至少达到第二宇宙速度(11.2公里/秒)。因此，在发射相同质量的月球探测器和火星探测器时，后者必须使用推力更大的火箭，使探测器直接进入地球火转移轨道，否则，它们将需要消耗自己的燃料，并需要更长的飞行时间来加速，这将影响探测器的寿命。
“火星探索最大的困难是登陆火星。探测器必须经历轨道、下降和着陆的过程。这个过程通常被称为7分钟的恐惧。”庞志浩说，在火星稀薄的大气中，将探测器的速度从20000千米/小时降低到零需要7分钟，这需要综合各种减速手段，包括气动减速、降落伞减速和反向减速。每一个环节都必须准确无误，其难度不亚于“在巴黎打高尔夫球会掉进东京的洞里”。
庞志浩解释说，虽然火星的大气密度只有地球的1%，但与登月相比，探测器在登陆火星时还有一个进入大气层和打开降落伞的环节。由于火星大气可以起到一定的减速作用，着陆减速需要特别精确地控制，并且在何时进入、姿态和进入角度等方面不能有误差。但是，对火星大气的了解仍然有限，测控信号的延时很长，因此进入火星大气前的姿态、角度和速度调整必须由探测器自主进行。在探测器切入火星轨道的过程中，如果进入点离火星太远，它就不能被火星的引力捕获并掠过火星；如果进入点离火星太近，它可能会撞上火星大气层。此外，探测器进入火星大气后，应能独立及时打开减速伞，及时切断降落伞，及时抛底，及时悬停避障，及时关闭等。一个小错误会导致失败。
由于距离远，火星探测器飞向火星轨道需要260-320天，通信也是一个大问题。庞志浩说，从地球发送到火星的无线电信号的单向延迟大约是20分钟。同时，距离越远，信号越弱。此外，宇宙中的噪声干扰对信号收发技术是一个巨大的挑战。为了应对信号衰减问题，探测器需要配备高增益、高可靠性的通信设备，地面还应该有大直径的深空测控天线，以避免探测器因通信故障而“丢失”。
如果一切顺利，探测器最终会落在火星上，但要顺利工作并不容易。庞志浩说，为了在月球表面工作，月球车需要度过一个长长的月夜，相当于在地球上待14天，最低温度可以达到零下180摄氏度。然而，在火星上，温差不是很大，也是一天24小时。然而，火星上的沙尘暴很大，是第12号台风对地球影响的六倍。这些飞沙将覆盖漫游者的太阳能电池板，使其无法正常工作。历史上，第一代和第二代美国漫游者车都因沙尘暴而停止工作。“这要求充分提高能源利用率，包括高效太阳能电池技术和高效电池技术，并提高能源系统的电能质量比。例如，太阳能电池板应尽可能大，光电转换效率应更高。”庞志浩说道。
