“美國火星勘測軌道飛行器3月10日進入火星軌道后發回的揭秘計劃首批火星表面高清晰照片的新聞我注意到了，這批照片是年中飛行器在距離火星表面2489公里時拍攝的，接下去，啟動該飛行器還將進入火星大氣層，火星沿著一條更貼近火星表面的探索圓形軌道運行。
飛行器的揭秘計劃高度會比現在降低很多。這項科研活動再一次說明，年中美國航天技術在各個領域仍居世界領先地位。啟動與之相比，火星中國還有不小的探索差距。”中國工程院院士、揭秘計劃中國繞月工程副總設計師姜景山在接受《瞭望新聞周刊》采訪時作了如上表述。年中
美國“火星勘測軌道飛行器”是啟動去年8月12日發射升空的。美宇航局下屬的火星噴氣推進實驗室宣布，這艘飛船將探測火星上的探索水資源和生命線索，并為未來的火星登陸尋找合適地點。飛行器重約2.1噸，裝備有高清晰度成像設備、火星背景照相機、彩色成像儀、小型火星探測成像光譜儀、氣候探測儀和淺表層探測雷達等6臺主要的科學探測儀器。
探月之后探測火星
飛船抵達火星的距離遠遠超過去月球的路程，中國有能力登陸火星嗎？
中國工程院院士、中國運載火箭技術研究院科技委主任、中國繞月探測工程副總設計師龍樂豪告訴《瞭望新聞周刊》，從火箭運載系統的能力看，我國具有將有實用價值的航天器如衛星、探測器等發射到任何一個行星軌道的能力。但從我國的經濟實力、綜合技術看，還有不小的差距。僅火箭技術本身，中美之間的差距大概有10～20年，衛星探測手段也比較落后。
“應用衛星和衛星應用、載人航天、深空探測，是人類進行航天活動的三大領域。這三個領域的研究我國都在做。”中國空間技術研究院研究員、國際宇航科學院院士朱毅麟在接受《瞭望新聞周刊》采訪時說。
我國一直把應用衛星和衛星應用的研究放在很重要的位置，因為它與國民經濟和社會發展關系十分密切。人造地球衛星用途最廣，發射數量最多，效益也最明顯。經過十多年的努力，我們已經初步掌握了載人航天的基本技術，突破了第一關，即載人上天并安全返回。第二步就是航天員出艙活動和空間交會對接，目前正在做這項工作。深空探測，我國還處在起步階段，如我國環繞月球探測的“嫦娥一號”工程，至于火星探索，應該在探月工程取得重大突破之后。
在朱毅麟看來，除了距離相距較遠外，月球探測有許多方面可以為火星探測積累經驗，所以我國首先將進行月球探測。
“關于火星探測，國家目前還沒有具體的計劃，但我想，只要月球探測計劃完成后，火星探測就會提上日程。探月之后肯定是探測火星。估計2010年后會提上日程，屆時，不論是從國家經濟實力上還是技術方面，我們都已具備了一定的深空探測的條件。當然也可能和別的國家合作，聯合發射探測器。從國際上看，火星探測的發展趨勢是開展國際合作，這是節省經費、提高水平和縮短研制周期的重要途徑。”
火星探測是當今航天技術的前沿。我國科學家10多年前就開始火星探測的必要性和可行性研究。國家“863”計劃和“973”計劃中都有“行星探測”方面的課題，主要調查國外在火星等行星探測方面的進展，總結國外火星探測已取得的科學成果，并對我國初期火星探測的科學目標和探測器方案等進行預研究。《中國航天》白皮書中也已經把“深空探測”作為空間科學的一個重要內容列入其中。
火星探測的難題
姜景山認為，深空探測需要運載、測控、軌道、信息數據傳輸、探測等幾方面的技術能力。“這幾方面技術能力看上去我們都具備，但在什么規模、什么水平上做就是問題。”
從衛星運載能力看，將飛行器送上火星，問題不大。測控方面（即探測控制），包括軌道測量、數據傳輸，技術是掌握的，但是要做到像美國火星勘測軌道飛行器所發回照片的高精確度，尚有很大差距。
探測火星，在測控和數據傳輸中首先要解決大天線問題。地球到火星的直線距離，最近時約有6000萬～8000萬公里，最遠時可達3億多公里。這樣的距離如何傳遞信息極為關鍵。德國有100米直徑的天線，美國有60米、80米的。目前我國已經研制出了50米直徑的天線，更大直徑天線的研制還需要解決很多問題。在精確軌道測量方面，我們目前已有改進的USB系統，將與甚長基線干涉測量（VLBI）技術一起用于明年的繞月工程。探測技術基本沒有大問題。
總體上講，要實現火星探測，需要建立強功能的天線系統，而我們的最大困難是地面測控和數據接收系統還達不到探測火星的技術要求。比如美國的攝像儀器，分辨率極高。這種技術我們是掌握的，但要做到如此的高精尖，還有難度，這與我國經濟實力有關，而器件的集成程度也有待更大的改進和提高。
姜景山院士建議，“深空探測，我們要先走一步，進行預研。不要等到月球探測完成之后再啟動深空探測，因為許多問題的解決都需要一個過程。”
朱毅麟也認為，以我們目前所掌握的技術，研制高靈敏度的地面接收大天線，還很難做到。“也可能2010年以后，我們有可能去建這樣大的測控天線，但目前還不具備這個條件。”
理論上，從地球發射探測器的軌道是事先設計好的，但從地球到火星要飛行3億多公里的路程，需要七八個月的時間方能到達，并且要不停地調整飛行軌道、調整偏差，所謂“失之毫厘，謬之千里”。若依靠地面指令，電子信號的傳輸從火星傳回地面再從地面傳回火星，往返需半個多小時。由地面觀測控制探測器的飛行是相當難的，這就需要依靠探測器自身的“自主導航能力”。而這種超遠距離的自主導航能力我們目前還不具備。
朱毅麟介紹說，航天器由兩大部分組成，一是探測儀器，如雷達等探測器；二是平臺，是為探測器提供電源、飛行姿態、方向、調節溫度等，是保障服務系統，這個系統極其復雜。
首先，要根據飛行使命和火星的環境進行專門的探測儀器設計。而我們對火星表面的環境還不太了解。據現有資料，火星和地球、月球的環境不同，風暴、沙塵暴嚴重，灰塵很大，氣溫很低，一般在零下幾十度，極為干燥。其次，在微電子器件方面，材料輕型化、微型化和小型化不夠，精度不夠，重量也比較重。如衛星，同樣的功能，但我們的衛星就比美國的重，這有原材料的問題，也有微型化、小型化的問題。第三，從時間上看，美俄等國家早在上世紀六、七十年代就實現了月球探測，而我們剛起步，差距是相當大的。因為空間技術潛在的軍事運用，我們不可能購買到任何關鍵技術，只能自主創新。
到2020年以后，國際形勢也許會發生很大的變化，國際合作的可能性增大。那時，深空探測、火星移民等已不僅僅是一個國家的事情，需要國際上的通力合作。“但不管怎樣，合作是要有本錢、有基礎的，任何時候，關鍵技術都是買不來的。我們只有掌握了核心技術、關鍵技術，才能在國際舞臺上掌握更多的話語權，才具有平等的國家地位。”
繞月是深空探測的起點
2000年11月發表的《中國航天》白皮書明確表示：中國將在未來的十年中“開展以月球探測為主的深空探測的預先研究”。具體地說，我們正在進行探月工程第一階段，在計劃二、三期工程，同時在不同層面上研究深空探測問題。
作為中國繞月探測工程的副總設計師，姜景山院士認為，月球探測是一個國家綜合國力和科技水平最有顯示度的項目，也是當今世界航天活動的一個熱點。中國的探月工程將分“三步走”。第一步是“繞”，將在2007年發射一個月球探測器，獲取月球資源和地理構造的資料。今年是“嫦娥工程”的關鍵一年，衛星、運載火箭、發射場、測控、地面應用五大系統要完成系統集成、聯試，具備執行任務能力；第二步叫“落”，到2010年前后派機器人登陸月球“探路”，在月球上進行實地科學勘探；第三步叫“返”，月球著陸器不但降落月球，而且將所取的月球采樣及研究結果帶回地球。首次探月初步確定了四項目標：獲取月球表面的三維影像；分析月球表面14種元素的資源含量和分布；探測月壤的厚度信息；監測地月空間環境。
姜景山說，目前“繞”月的各項工作進展順利，但“壓力很大，因為我們要爭取繞月首發成功，但國外的繞月工程還沒有首發成功的。”
嚴格講，月球不屬于深空，它只是深空探測的起步點。月球距地球只有38萬公里，但對于人類來說，要到距地球這么遠的地方也不是個簡單的事情。
自1972年“阿波羅”登月計劃結束之后，30多年來，人類再沒有登上月球。2004年，美國宣布了一項新的太空探索計劃，準備在2020年之前派宇航員重返月球，并建立永久月球基地，隨后將嘗試登陸火星。俄羅斯也正在重啟太空開發計劃，準備在2015年左右漫步月球。日本計劃2025年前后在月球建立一個基地，讓人性化的機器人打頭陣。印度提出2008年發射第一艘無人繞月飛船。歐洲空間局計劃2010年左右向月球發射登陸器，并爭取在2020年將宇航員送上月球。
月球特有的礦產和能源是對地球資源的重要補充和儲備，將對人類社會的可持續發展產生深遠影響。姜景山把月球的特有資源歸結為5種：空間的高度資源，環境資源，行星體本身隱藏的資源（如礦物體、材料等），太陽能資源和位置資源。
作為深空探測起步的探月工程代表了中國的整體實力，具有國家戰略意義，也能帶動很多民用技術的發展。月球有著豐富的資源，月壤中特有的氦-3元素是人類未來可長期使用的清潔、高效、安全而廉價的新型核聚變燃料，并將改變人類社會的能源結構。每一克黃金11美元，而每一克氦-3是400美元。在地球資源匱乏的今天，月球上的豐富資源無疑吸引了世界各國的注意。
接受《瞭望新聞周刊》采訪的專家們認為，航天科技對國民經濟的發展和國家安全具有重要意義。我們只有用創新思維，通過自主創新，掌握核心技術，才能加速提高我國的綜合國力，國際社會也才會有越來越多的“來自中國的聲音”。
