火星探測車

人類對地球的近鄰－火星一直非常感興趣。

天文望遠鏡發明後，人類對火星的瞭解開始增加，但同時爭議也在增加。如有人在火星上發現了“運河”，有人卻認為只是心理暗示造成的錯覺；火星的衞星火衞一、火衞二也曾被人認為是火星人制造的人造衞星。

鑑於火星是太陽系中表面環境與地球最接近的天體，很多人認為，火星上可能有“火星人”，至少有生物。

這些猜測使人類對火星的興趣進一步提高。

因此，航天技術發展起來後，（前）蘇聯和美國都開始發射火星探測器。1962年11月前蘇聯向火星發射第一個火星探測器“火星1號”。此後的30多年，人類共向火星發射了30多個探測器。即有環繞火星飛行的軌道探測器，也有登陸火星的探測器。

這些探測器給人類帶來很多信息，尤其是基本否定了火星上有生物的可能。

但還是有人認為，火星上也許只有局部地區有少量低等生物，固定的探測器無法找到；同時人類也想進一步瞭解火星更多地區的情況。

火星漫遊車應運而生。

2020年，中國發射首個火星探測器，一步實現“繞、落、巡”探測任務。中國首個火星探測器的軌道器工作時間約為一個火星年，相當於地球上的兩年。火星車設計壽命為3個火星月，相當於地球上的92天。火星車裝有4個太陽能電池板，搭載了13台（套）科學載荷，包括不同分辨率的火星遙感相機、能探測火星淺層結構的淺層雷達等，將探測火星的形貌、土壤、環境、大氣，研究火星上的水冰分佈、物理場和內部結構。為了規避火星極端天氣的影響，中國火星車不僅設置了自主休眠和自主喚醒功能，還將使用獨立自主地打造的多項“黑科技”。例如，火星車使用的熱控材料是新型保温材料——納米氣凝膠，因為火星表面有稀薄的大氣，必須針對這一特殊的太空環境採用新的保温材料。納米氣凝膠很輕，有非常好的隔熱性能。此外，火星車還採用了鋁蜂窩夾層、鋁基碳化硅、複合纖維材料等多種新材料。中國火星車使用太陽能供電，從光照角度考慮，最理想的工作地點是火星赤道附近。但火星赤道附近地形複雜。綜合考慮多方因素，中國火星探測着陸區初步選定在火星北緯5°至39°一帶。

2020年7月22日，中國火星探測工程正式對外發布“中國首次火星探測任務天問一號1∶1着陸平台和火星車”。在即將實施的我國首次火星探測任務中，火星車將承載火星表面巡視探測等重要使命 ^[8]  。7月23日12時41分，長征五號遙四運載火箭託舉着中國首次火星探測任務“天問一號”探測器，在中國文昌航天發射場點火升空 ^[2]  。

2021年4月24日，在2021中國航天日開幕啓動儀式上，宣佈中國首輛火星車名稱為“祝融號”。 ^[9] 

2021年5月17日，天問一號環繞器與祝融號火星車已建立器間通信鏈路，第一次通過環繞器傳回火星車遙測數據。 ^[10] 

截至2022年5月5日，“祝融號”火星車在火星表面工作347個火星日，累計行駛1921米，運行正常。 ^[11] 

2022年9月16日，首次火星探測任務科學研究成果研討會以線上線下結合的方式在北京召開，旨在加強天問一號科學研究成果交流。 ^[12] 

1997年7月4日，美國“火星探路者”飛抵火星考察。“火星探路者”上執行火星探測使命的索傑納火星車，有如一台微波爐一樣大小，質量10.4千克，是一個有6個輪子的小機器人。

它主要探測和分析大量岩石和土壤的化學組成，所配的儀器為一台阿爾法質子X射線光譜儀。索傑納火星車前部有兩台黑白照相機，後部裝有一台彩色照相機。可對附近目標拍攝特寫鏡頭，其上還有一個調制解調器，所獲得的探測數據通過該裝置傳到着陸器上，再由着陸器傳回地面控制中心。

“火星探路者”降落在火星上6小時後，就向地面控制中心發回了第一批彩色照片，其中一幅360度全景照片顯示出火星的地表活像地球上的荒漠，着陸點附近有一些鵝卵石，遠處依稀可見約300米高的山峯和丘陵。火星岩石主要由石英、長石和輝石構成，這種組成與地球上的岩石非常相似。索傑納火星車在探測器着陸點附近還發現了三種類型的土壤，在距着陸點幾千米處發現一長形的淺隕石坑，這有可能提供小行星撞擊火星的證據。

火星車許多火星照片還表明，在探測器着陸的阿瑞斯平原遠古時曾發生過特大洪水。從照片上可清楚地看到因受強大洪流衝擊而堆積的鵝卵石和岩石上留下的白色水痕。索傑納火星車對火星岩石的分析，有利於支持火星上曾有過生命的論點。

索傑納原來的設計壽命為7天，登陸器為30天以上。然而，索傑納卻工作了3個月，是原設計時間的12倍多。探路者的主發射機直到1997年9月27日才停止工作，它的微型輔助發射機直到10月6日仍發回信號，此後才陷入沉默之中。之後NASA的科學家們經過5個多月滿懷希望的努力，想再與索傑納及探路者取得聯繫，但終於以失敗告終，於是他們把當地時間1998年3月11日下午1時21分作為探路者及索傑納的死亡時間，這是在它登陸後的第250天。登陸器和火星車的壽命大大超出了科學家們的期望。

1997年發射的火星探路者號探測器第一次釋放了火星漫遊車索傑納號。但它僅有微波爐大小，重約10kg，不能離開固定的探測器（火星探路者號）太遠。

2003年美國航空航天局（NASA）又開始了新的計劃，發射“雙胞胎”火星漫遊車。

這兩輛火星漫遊車的官方正式名稱為火星探測漫遊者，代號MER（英文縮寫），兩車分別代號MER-A和MER-B。

2002年11月4日，美國航空航天局宣佈與著名玩具公司樂高協作，舉行“為火星漫遊車命名”的競賽。據悉，共有近萬人參加了這項活動。美國亞利桑那州的9歲女孩，索菲·科利斯最終脱穎而出，成為優勝者。兩車分別命名為勇氣號和機遇號。

2003年6月10日，勇氣號發射成功；同月25日，機遇號發射成功。2004年美國東部標準時間1月3日和24日（北京時間各晚一天）分別登上火星。

勇氣號和機遇號均已獲得了一些重要成果。例如，除了傳回大量前所未有的高清晰度火星表面照片外，勇氣號用小型熱輻射光譜儀在着陸區觀測到碳酸鹽礦物存在的蹤跡。這類礦物質被認為需要在有水環境中才能形成，這意味着火星表面可能存在過形成生命的重要條件——水。初步探測顯示，勇氣號周圍區域碳酸鹽富集程度似乎要高於火星整體的平均分佈水平。但科學家們強調，小型熱輻射光譜儀新探測到的碳酸鹽究竟是火星大氣中所含水氣作用的產物，還是在火星表面有水的環境下形成的尚無從判斷，需要對周圍區域進行紅外測量後才能回答。如觀測發現碳酸鹽集中在更粗大的物質中而不是在蓬鬆的塵土中，也許可以為古謝夫區域過去存在液態水提供支持。此前，另一探測器在火星軌道上已發現火星表面存在碳酸鹽。

美國航宇局於2004年1月10日宣佈，勇氣號已首次測量了火星上的温度。負責分析數據的一位科學家説，火星上的岩石温度要比由細小顆粒構成的物體温度低。那裏目前白天最高温度約為5攝氏度，最低温度約為零下15度。

同年1月20日，該局噴氣推進實驗室宣佈，勇氣號首次對火星土壤進行了取樣分析，獲得了一批寶貴數據，並意外發現了此前沒有料到的化學物質。科學家驚訝地發現，火星土壤裏含有一種名叫橄欖石的化學物質，其形成通常與火山爆發有關。此外，科學家還在勇氣號傳回的土壤數據中發現了其它一些熟悉的化學元素，如鐵、硫、氯、氬、鎳和鋅等，其中鎳和鋅屬首次發現。他們據此推斷，火星表土可能是由一層顆粒較細的火山岩組成的。

同年2月7日，勇氣號成功地在一塊玄武岩類岩石上鑽出一個小洞。這是人類火星探測史上的首次岩石鑽孔。它花了3小時，用機械臂上的磨具鑽入一塊名為“阿迪朗達克”的岩石，鑽出的洞深 2.7毫米，直徑45毫米，以分析火星過去的地質構造。接下來，它利用顯微成像儀拍攝了岩石的顯微照片。

2月10日，勇氣號在火星表面行走了21.2米，打破了“旅居者”1997年創下的單日行走7米的紀錄。2月16日，它再次刷新了紀錄，走了27.5米。此前的2月15日，勇氣號還利用機械臂勘查了一塊與眾不同的岩石。科學家把這塊石頭暱稱為“米米”。它很可能藴藏着豐富的火星地質史線索。

同年2月21日，勇氣號將機械臂伸到火星表面的一道淺溝裏，尋找那裏曾經有水的線索。

同年3月5日，勇氣號第一次找到火星上曾有水存在的證據。它對一塊名為“哈姆佛雷”的岩石進行鑽孔。科學家在分析礦物質成分後認為，該岩石在形成過程中或剛剛形成之初曾有水滲入，礦物質隨水分進入岩石，形成結晶並留在岩石內部。

同年3月11日，勇氣號從火星上拍攝到了地球的照片。這是人類首次獲得從其它行星表面拍攝到的地球照片。照片拍攝於日出前1小時，其上的地球是一個“明亮的圓點”。照片是黑白的，但如果人站在火星車的位置眺望地球，可能會看到一個淡藍色的星球。

該火星車拍到的另一張照片記錄到一條又窄又短的光跡。科學家認為這可能是一顆流星，也可能是20世紀70年代升空的“海盜”2軌道探測器——它在完成探測使命後一直在圍火星旋轉。此外，它還拍到距地球約1500光年的獵户星座中多個明亮的星體。科學家稱，拍攝天文照片並不在火星車的主要使命之列，但這些照片有助於研究夜間火星大氣中的灰塵和水氣含量。

同年4月1日，科學家又宣佈，勇氣號在其着陸區發現了火星上過去可能有水的新證據。它對一塊名為“馬紮察爾”的火星玄武岩進行探測發現，該岩石外部被多層不同的塵埃所覆蓋。這一發現強有力地表明，古謝夫區域曾有自己的水源供應。探測顯示，“馬紮察爾”很顯然曾受到過與流體有關的改造。不過曾在古謝夫存在過的水有可能是地下水，水量也許沒有機遇號着陸的梅里迪安尼平原曾有過的水多。

登陸較晚的機遇號也很有收穫。2004年1月30日，它在着陸點附近發現了火星曾經有水存在的初步證據。它利用小型熱輻射光譜儀發現了可能存在赤鐵礦的線索，而這種礦物通常在有液態水的環境下生成。這暗示着火星上從前比現在更“濕潤”，適合於生物生存

同年2月3日，機遇號利用顯微成像儀首次拍到火星土壤的顯微照片。科學家説很有可能在所拍攝的土壤內找到曾經有水存在的痕跡。

同年2月4日，科學家宣佈，機遇號發現了一種非同尋常的“混合物”。這種物質由土壤、沙粒和一些很圓的卵石組成。這一發現引起科學家的極大興趣。照片顯示的卵石為什麼那麼圓。這些混合物究竟意味着什麼？這項新發現是否證明火星曾一度温暖潮濕過？目前要回答這些問題還為時尚早。但機遇號的新發現，特別是那些圓圓的、個頭不小的神秘卵石，無疑更激起了科學家們探究火星上水源線索的好奇與熱情。

同年2月5日夜間，機遇號進行了首次行走，為尋找那裏曾存在水的證據邁出了重要一步。它當日走了約3.05米，途中進行了土壤分析研究。此次行走的目的地是離着陸艙約4.6米的一處外露岩牀。它於2004年2月6日抵達那裏，進行了取樣分析研究，以確定岩石中赤鐵礦的含量。同年2月8日，機遇號傳回這處火星岩牀的顯微照片。這有助於研究該岩牀是不是在液態水環境下形成的。這處名為“斯努特”(Snout，意為“口鼻部”)的岩牀位於着陸點附近的一個淺坑區。科學家認為，它是火星地質史的縮影，對其進行研究很可能找到火星上曾經有水存在的線索。機遇號還使用機械臂上的光譜儀研究了岩牀的成分。

2004年2月9日，美國航宇局説，機遇號正在仔細“端詳”“斯努特”上鑲嵌的小石球。照片顯示，這些小石球像“蛋糕上的藍莓果”一樣鑲嵌在岩牀上。科學家們在對這些石球的成因進行種種猜測後認為，其中3種假設最有可能成立：一是火山噴發時飄浮在空中的火山灰互相粘在一起結成石球；二是火山熔岩冷卻時生成石球；三是某種液體(很可能是水)帶着溶解的礦物質流經火山岩石時生成石球。如能證明“藍莓果”的形成與火山噴發無關，則會大大增加火星上曾經有液態水存在的可能性。

同年2月11日，機遇號發回了令“科學家們激動不已”的火星岩層圖像。美國航宇局在一份聲明中説：“在以前發回的全景圖像上，地質學家已看到一些火星岩石有細微的層次。新發回的圖像顯示，火星岩層並非像筆記本那樣總是平行……如從某一角度細看，岩層有時相互交錯。這些不平行的線條可能因火山活動、風或水的作用形成。”

在排除了機械臂故障後，美國航宇局於2004年2月17日宣佈，機遇號在火星地表通過讓帶齒的右前輪快速旋轉，開鑿出一條長約50釐米、深8釐米的溝，以便深入觀察和分析地表下土壤的化學成分，判斷當地是否存在過液態水。

同年2月19日，機遇號在火星土壤中發現一種神秘的發光圓球。雖然還不清楚發光的具體原因，但科學家肯定絕非單純的光學效果。2月22日，它又發現神秘的線狀物。

2004年2月24日，機遇號成功地對火星表面一塊堅硬的岩石鑽洞，並拍攝了洞內的細節。

2004年3月11日，機遇號拍攝到了火衞一遮擋太陽的火星日食照片。這將幫助科學家確定火衞一的飛行軌道，以便讓目前繞火星飛行的軌道探測器對其進行近距離觀測。此前它還拍到了火衞二遮擋太陽的火星日食照片。從地球上看，天空中月亮和太陽的圓面大小几乎相同，因此在日全食時，月亮幾乎可以完全遮住太陽圓面。而火星比地球距太陽遠，在火星上看到的太陽只有地球上看到的約2/3大。但火星的衞星非常小，因此在火星上看日食時，火星的衞星只能遮住不到太陽圓面的一半。

同年3月23日，美國宇航局公佈了機遇號的又一重大發現：最新探測結果顯示，火星表面過去可能部分為鹹海所覆蓋。這一結果為火星上可能曾存在支持生命的環境提供了新證據。機遇號對着陸區域附近岩層形狀和岩石中所含某些化學元素進行的探測表明，其中一些岩石可能是在緩緩流動的一片鹹水底部形成的。火星車項目首席科學家斯奎爾斯指出，機遇號停靠的位置，過去可能是一塊鹹海的海岸線。不過，科學家也強調説，根據機遇號目前蒐集到的線索，尚無法判斷該區域何時存在過液態水，究竟被液態水覆蓋了多長時間以及鹹水區面積到底有多大。這些都要進行進一步探測才能給出答案。同年4月17日下午，安裝了升級版電腦軟件的機遇號在火星上創紀錄地行駛了近3小時，跑完一個馬拉松式的長途，輕鬆駛出140.9米，創下人造火星車在火星上單日行車距離的新紀錄。這大大超出它自己此前保持的火星單日行車裏程紀錄，也大於“旅居者”火星車1997年在火星上考察3個月行駛距離的總和。在結束這次長途旅程後，機遇號在火星上的累計行駛里程達到627.7米，突破了600米大關。美國航宇局科學家曾將行車600米作為判斷機遇號和勇氣號原定使命成功與否的硬指標之一（勇氣號已在此前兩週達標）。機遇號在這次破紀錄之旅中，在大多數路段上都憑藉新的自動導航軟件來引路。控制人員稱，新軟件將使火星車機動性得到提升，能在火星上跑得更遠。

2004年4月26日，機遇號完成第90個火星日的探測，步勇氣號後塵，一舉通過所有“考核標準”。孿生火星車探測計劃至此正式宣告取得圓滿成功。科學家和工程師事先設立了一系列硬指標，作為判定兩輛火星車聯合探測計劃是否成功的依據。按照規定，除行駛總里程至少達到600米外，每輛火星車都要至少工作90個火星日（約相當於地球上的92天），至少造訪8個不同地點，並必須拍下週圍環境的立體和彩色全景照片。另外，兩輛火星車還需至少在60天中同時處於工作狀態。

此前，有關官員在4月8日正式宣佈，航宇局已批准將勇氣號和機遇號的探測使命延長到2004年9月13日，也就是勇氣號1月3日在火星着陸後的第250個火星日前後。這相當於火星車原定探測壽命的約3倍，即超期服役5個多月。

控制人員在綜合考慮多種因素後認為，延長火星車探測使命是可行的。比如，測試結果顯示，火星車上的設備至少在270個火星日內都能承受火星晝夜温度變化的影響。另外，火星車上的眾多馬達雖然會隨時間推移而磨損，但它們工作到9月中旬應該沒問題。如果屆時兩輛火星車狀況依然良好，有可能還會繼續延長探測使命。科學家和工程師將考慮讓兩輛火星車“越冬”，即讓它們進入冬眠模式，在2005年春天時再喚醒它們，恢復工作。為延長壽命，航宇局已決定再投入1500萬美元。科學家們認為，如果兩輛火星車能繼續維持良好的工作狀態，這筆追加投資將非常划算，因為增加的經費還不到原預算的2%，卻能將探測時間延長一倍以上。

兩輛火星車的首要任務是尋找火星上是否存在過水的證據。根據它們各自的發現，科學家已能就此得出肯定的結論。在探測使命延長後，它們將繼續在火星上探水。此外，科學家還為火星車擬定了其它一些新的科研目標，包括繼續研究火星大氣、對繞火星運行的探測器數據進行校驗以及研究火星車太陽能電池板在塵埃長時間沉積情況下特性的變化等。

雖然兩輛火星車已過了“保修期”，但科學家們仍期待着它們在未來幾個月中能繼續獲得新發現。他們取得的任何成果都將是“額外的獎賞”。不過，火星上條件極其惡劣。雖然火星車工作時間可能持續到9月份甚至更長，但它們也隨時可能在前進的道路上止步。

經過6周的長途跋涉，機遇號駛到了一個露天足球場大小的環形山邊緣。這個名為“持久”的環形山直徑約130米，據估計最大深度在20米以上。這裏潛在的科學探測價值對火星車構成了“誘惑”。在2004年5月6日的一次新聞發佈會上，科學家們公佈了機遇號從坑邊拍攝的坑內彩色全景照片。機遇號着陸後，有近兩個月時間一直在較淺的“小鷹”環形山中活動，對其中的裸露岩石等進行探測，並幫助科學家得出了該區域曾被一片早已蒸發光的鹹水覆蓋的推斷。但鹹水蒸發前火星上到底有過什麼樣的環境，在該環形山中卻找不到相關證據，因為它深度太淺，還不到3米。對“持久”環形山的探測可能有助於回答這個問題。

爬出“小鷹”後，機遇號開了近800米才到達“持久”邊緣。照片分析顯示，這個大環形山內壁嵌有多層裸露岩石，一些岩石位於高約5～10米的峭壁之上，所處深度比“小鷹”坑內的裸露岩石要深，或者説年代更為久遠。2004年6月4日，航宇局宣佈，科學家們就讓機遇號冒險駛入該環形山達成了一致。同年6月8日，機遇號正式開始嘗試進入環形山內。進入後，機遇號將首個探測目標鎖定為一塊名為“田納西”的扁平岩石，併成功地在這塊岩石上打出了一個洞。

6月8日，科學家透露，勇氣號在古謝夫區域新刨出了一條溝，並通過對溝中土壤的分析發現了該區域過去曾存在過水的新證據。阿爾法粒子X射線光譜儀的探測顯示，在新挖的這條溝內，土壤中礦物鹽含量相對較高。光譜儀在土壤中發現了硫和鎂存在的跡象，而且含量在溝內不同位置保持同步變化。這意味着兩種元素有可能以硫酸鎂的形式存在。對此最可能的解釋是水從表面之下滲出，溶解出礦物；當接近表面的水蒸發後，就會留下濃縮的鹽。科學家還強調，這一發現提供的證據比勇氣號1 月3日着陸以來在其它任何地方發現的證據都更具説服力。科學家介紹，勇氣號在火星上馳騁了32公里後，離一羣小山越來越近。

原以為兩輛火星車在安全着陸後不會出現大的故障，因為以前在火星表面着陸的“海盜”1和2以及“火星探路者”都很順利，且超額完成了任務。但實際情況卻並非如此，勇氣號和機遇號着陸後不久便相繼“生病”。

勇氣號着陸不久就出現一些小毛病：首先是驅動火星車高增益天線的兩個馬達之一工作異常，電路電流達到峯值的情況很不穩定；其二是出乎預料的地形變化使火星車的太陽能採集面板只能攝取到預計額定電力的83%；接着，部分安全氣囊無法收起，擋住了勇氣號原定駛離登陸艙的方向，地面人員花了2天時間使它旋轉 115度，才使其得以駛離登陸艙平台。更嚴重的是，在傳回了一些令人驚奇的照片並開始行走後不久，勇氣號便在2004年1月21日突然與地面失去了聯繫。這種局面持續達30多個小時。即使在1月23日恢復聯繫後，它仍處在“病重”狀態，一時無法工作，數據傳送速率很慢，只有120比特/秒(正常情況下應是11×10⁴比特/秒)。專家們分析了以下可能：雷暴天氣影響指令接收，從而引發軟件錯誤；宇宙射線造成計算機內存發生物理紊亂；無法利用陽光發電，從而導致電源故障；火星風暴所致；內存控制軟件出了問題，等等。

經過多天緊張“會診”，專家們終於找到了勇氣號的病因所在：原來它的存儲器內積聚了太多的數據文件，導致存儲器不堪重負，開始“罷工”。為此，地面人員刪除了存儲器內的部分數據，使勇氣號在同年2月1日重新投入工作。此後，專家對車上的軟件系統進行了多次遙控測試和修理，並於2 月4日對電腦存儲器進行了重新格式化。同年2月5日晚，地面人員重新啓動火星車電腦系統，勇氣號終於回到了“完全健康”的狀態。

俗話説，禍不單行。科學家1月27日發現，3天前剛登陸火星的機遇號的温度調節裝置也出了故障。雖然這一問題暫時不影響工作，但加熱元件長期持續運轉不僅會消耗大量能量，還可能導致某些部件過熱。長遠來説，這肯定對機遇號的正常工作非常不利。

為防止重蹈勇氣號的覆轍，地面人員提前刪除了機遇號存儲器內的部分數據。

2月25日，航宇局又宣佈，機遇號電池能量供應系統出現故障，對火星車工作壽命構成威脅。為此，科學家啓用了一套新的火星車軟件以節省電池用量。

2004年4月13日，控制人員宣佈，勇氣號和機遇號火星車電腦軟件升級工作已基本完成。經過“洗腦”的這對孿生火星車能在火星上跑得更遠，“睡”得更香，更不容易“生病”。控制人員在4月12日晚些時候向勇氣號發送了指令，指揮火星車電腦在新軟件下成功重啓。勇氣號隨後傳回的數據顯示新軟件運行正常。裝載了升級軟件的機遇號按計劃也在4月13日完成電腦的重新啓動。

“洗腦”後的火星車在三個方面有顯著改進。一是自動導航軟件得到更新。原先的導航軟件在檢測到無法繞過的障礙後，有時不知道下一步該怎麼辦。有了新軟件，火星車會轉身去尋找可能的最佳路徑，從而能自主地在火星上行駛更遠的距離。其次，新軟件能幫助火星車自動對存儲器故障做出反應，並更輕鬆地恢復到穩定狀態。另外，升級軟件中有一部分專門用來解決機遇號上述的加熱組件故障。新軟件能使機遇號進入“深度睡眠”狀態。在這種狀態下，火星車電池將不為加熱組件供電，從而避免能量損耗。

6月15日，科學家又宣佈，勇氣號出現了一些機械故障，用於驅動右前輪的馬達無法正常工作，可能導致其輪子無法使用。一位科學家稱，這台馬達也許只能再移動200米的距離。他説，勇氣號已開始顯現出某些衰老的跡象，其它幾隻輪子最終可能會面臨同樣的命運。但他強調，即使只有5只輪子，勇氣號也能較輕鬆地進行移動。

據悉，在勇氣號和機遇號探測計劃的實施過程中，宇航局投入的經費和評估測試的嚴格程度都超過從前，總共耗資約8.2億美元，但還是出了故障。今後還不知會有什麼不可預知的各種突發情況。由此可見，探測火星非常不容易。

（1）很久以來，科學家便認定火星也一度是一個濕潤的世界，機遇號和勇氣號的發現更是為他們的這一推測提供了強有力的證據。這些證據包括富含硅石的土壤、火星“藍莓”以及波浪狀的岩層，所有這些都只有在水流過火星地表時才能形成。

（2）火星車提供的數據允許科學家得以第一次創建一個有關火星温度的詳細的温度曲線圖，同時也第一次提供了有關火星上存在上升熱氣流的證據。後者能夠為未來的火星飛船設計師提供幫助。

（3）在眾多的“第一”中有一個是不得不提的：兩個火星車第一次在火星表面拍到火星空中類似地球上的雲。

（4）在火星車的幫助下，人類第一次得以在遙遠的火星上拍攝地球照片，雖然無法與“阿波羅”號飛船的8名宇航員拍下的著名的地球圖片相比，但勇氣號拍攝的這張照片卻具有相當大的歷史意義，它標誌着人類第一次在另外一顆遙遠的星球上拍攝地球的照片。

（5）2005年，勇氣號成功地拍下了在火星表面“昂首闊步”的塵暴的錄像。這段錄像讓科學家獲得一次難得的窺視火星塵暴的機會。時下，一些較為活躍的過程仍在“修整”火星表面，塵暴正是其中之一。

（6）根據火星車傳回的數據，科學家認為，火星在經歷3個截然不同的地質代過程中變得日益乾燥。如果正如我們猜測的，火星上確有生命存在，那它們也只能在火星幼年時期存活下來。

（7）人類還未入主火星，自然不能在這個紅色星球上痛痛快快地呼吸一下那裏的空氣。但兩個火星車的發現提醒人們最好不要那麼做，原因在於：它們在火星岩石內部發現了高濃度的硫磺，這也就是説，火星就像臭雞蛋一樣發出臭氣。

（8）在2005年對火星的探測過程中，機遇號偶然間發現了一塊籃球大小由鐵和鎳構成的岩石。這塊岩石是迄今為止人類在另外一個星球上發現的第一顆隕石。

（9）勇氣號在它的登陸點古瑟夫隕石坑發現了玄武岩，這一發現有力地暗示了該地區可能是一場火山噴發的產物——噴發過程中，岩漿和水混合在一起。

（10）機遇號的最後使命可能就是對維多利亞隕石坑的匆匆一瞥。在近兩年的長途跋涉之後，機遇號最終到達維多利亞隕石坑，隨時可能進入坑內一探究竟，但由於一場全球性的塵暴威脅到太陽能電池板的供電，這項任務面臨終止的可能性。

美國宇航局計劃2009年將向火星發送下一個火星車(MSL，好奇號)，這將是研究火星表面最大和裝備有最先進儀器的火星車。MSL將從核反應器獲取動力，而它的任務將是查明火星環境存在微生物生命的可能性。

MSL計劃負責人理查·庫克指出，現在MSL小組共有200人在工作，他們研製的儀器設備旨在研究火星的化學成分，這與勇氣號和機遇號火星車任務不同，勇氣號和機遇號主要是進行地質學研究。

在2009年9～10月發射之後，據國外媒體報道，美國國家航空航天局研製的新一代好奇號火星車將在8月6日登陸火星表面。 ^[3]  在着陸火星後MSL會展示自己的機動性能，在火星表面行程5～20千米以完成自己的科學研究目的。MSL將成為利用精確着陸工藝的第一台火星車，它將會受控制着落火星地表，如同航天飛機進入地球大氣層時一樣，因此MSL能抵達需要着陸地點上空，並及時打開自己的降落傘。

除了美國宇航局研究小組之外，還有其他航天局專家參加MSL新型火星車研製。氫氣中子傳感器由俄羅斯航天局研製，氣象學設備由西班牙教學與科學部研製，光譜分析儀由加拿大航天局研製，並得到德國馬克斯·普朗克化學研究所支持。

像勇氣號和機遇號火星車一樣，MSL裝備有行駛用的6個輪子，而在它的立柱上安裝有攝像機，但是與勇氣號和機遇號不同，它將安裝有一台激光器以便蒸發表面岩石薄層，因此它有可能研究地表下層。MSL同樣也將收集岩石和鹽沉積物進行分析，MSL艙內將安裝有識別像蛋白質、氨基酸以及其他酸和鹼一類有機物的特殊儀器，這些有機物有可能是生命活動的產物。

據航天新聞網報道，用於MSL的核反應器由美國能源部研製，核反應器動力通過鈈衰變時獲得，因此火星車動力源可以在火星表面上維持一年或一年以上的研究。另外，MSL還安裝有太陽能電池，太陽能電池有助於整個使命的完成。11月27日消息，美國宇航局的新一代火星探測器——火星科學實驗室（MSL，即好奇號火星車）已經於美國東部時間10:05（北京時間23:05）在卡納維拉爾角航天中心由一枚宇宙神-V 541型大推力運載火箭成功發射升空，發射後42分47秒，測控信號顯示星箭分離成功，“好奇號”被成功送入飛向火星的軌道。接下來它將獨立踏上漫漫征程，直到2010年8月份登陸火星表面。這一探測器重達1噸，是有史以來人類送往另一顆行星的最龐大，最複雜的設備。

好奇號在本質上就是一台先進的移動實驗室，美國宇航局對它寄予厚望，科學家們希望它能幫助查明火星是否在地質歷史上曾經存在過可以讓微生物生存的宜居環境。為此，好奇號攜帶了大量迄今被送往另一顆行星表面的最先進設備，其科學載荷的重量超過了以往任何一次火星車載荷的10倍以上。它將使用機械臂從地面鏟挖土壤樣本，並使用鑽頭鑽入各類岩石內部取樣並送入其“車載”實驗室進行精密化驗。藉助精確着陸技術，好奇號能得以在經過精心挑選的最具科學價值的地區降落。根據計劃，在其着陸後的23個月內， 它將對數十個樣本進行化驗。 ^[4] 

更大的載荷量對於科學家們來説當然是好事一樁。但是工程師們就犯難了：他們必須保證這輛大個子火星車能夠在火星表面形式足夠遠的距離抵達科學家們希望進行探查的地點，同時還要在火星漫天黃沙和極端低温環境下保持“體温”併為各種設備供電。它的前輩勇氣號正是由於太陽能帆板被沙塵覆蓋，又面臨火星嚴酷的冬季低温環境而永遠無法甦醒過來了。但是好奇號將可以應對這種情況：它是第一輛採用了“核動力驅動”的火星車。

具體而言，好奇號使用了由美國能源部提供的“多任務放射性同位素熱電發生器”(MMRTG)，其中裝有4.8公斤的放射性物質二氧化鈈用於能源供應。這並不是好奇號所使用的新技術，而是在過去40多年中早已被廣泛應用於行星際探測的成熟技術，如1977年升空的，現在已經飛到太陽系最邊緣的兩顆美國旅行者號探測器，以及2006年升空，飛往冥王星的“新地平線號”探測器等等，都使用了類似的核動力技術。採用核動力供電方式將讓火星車徹底擺脱對陽光的依賴，並大大延長其在火星表面的工作壽命。

另一個讓工程師們苦惱的問題在於，好奇號重達1噸，而之前的勇氣號和機遇號火星車的重量僅有170公斤左右。2004年，勇氣號和機遇號分別在火星的南北半球採用降落傘配合氣囊彈跳的方式成功登陸火星表面展開考察工作，其中的機遇號甚至工作至今。但是好奇號讓工程師們面臨完全不同的課題：它太重了，無法再使用氣囊彈跳的着陸技術，必須開發新的着陸方式。於是工程師們設計了一種噴氣式的，類似UFO一般的懸浮平台，當進入火星大氣層時它和好奇號一起緊緊擠在隔熱罩內部，隨後降落傘打開進行減速，當接近地面上空時降落傘脱落，懸浮平台啓動，下面掛着好奇號進行懸浮飛行，在這一過程中還可以進行最後的地形位置修正，隨後懸浮飛行器慢慢降低高度，輕輕地將好奇號安放在平坦的火星表面。

最近，美國科學家利納和蘭迪斯又設計了一種新穎的火箭發動機，它能利用火星大氣製造出燃料，安裝這種發動機的“跳躍式火星漫遊車”可以進入非常複雜的地形進行考察，可以穿越峽谷、躍過懸崖，它可以在任意地方着陸進行探測。當它在某一地點進行探測時，燃料製造系統就自動利用火星大氣來製造燃料，接着又跳到另一個探測地點工作。

跳躍式火星漫遊車一下子能跳多高、多遠？這與它在一個地點停留的時間有關，因為這時它要製造燃料，停留時間越長，製造出的燃料就越多。停留50天，可跳500米遠、300米高；停留68天，可跳1000米遠，400米高；停留100天，可跳2000米遠，600米高；停留155天，可跳4000米遠，800多米高。也就是説，這種跳躍式漫遊車可以穿越任何峽谷和跳過任何懸崖。

火星大氣中有95%是二氧化碳，將它分解成一氧化碳和氧，就能作為火箭發動機的燃料。一氧化碳可以在氧中燃燒釋放足夠的能量，但需要用氫作催化劑。由於火星大氣中含有少量的水，可以分解出氫，所以這種漫遊車的燃料以及催化劑都可以在火星上自產自用，自給自足。

2020年7月30日美國航天局直播畫面顯示，美國“毅力”號火星車從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地升空 ^[7]  。

據英國每日郵報報道，目前，美國宇航局透露稱，現已開始準備建造新一代火星探測車，它被命名為“火星車2020”，將負責調查分析適宜微生物生存的火星遠古環境，探索火星岩石中存在遠古生命的證據。同時，“火星車2020”將採集土壤和岩石樣本，在未來太空任務中送回地面進行分析。經過大量審核過程以及重要技術發展，美國宇航局表示現已準備進行最終設計和建造階段。預計2020年夏季發射升空，2021年2月抵達火星。美國宇航局科學任務理事會代理副主管傑弗裏-約德(Geoffrey Yoder)説：“‘火星車2020’是挑選和封存火星岩石和土壤樣本至地球的多樣化太空任務的第一步，該任務標誌着美國宇航局火星之旅實現的一個重要里程碑事件，有助於確定是否生命存在於火星，促進發送人類至火星目標的實現。” ^[5] 

為了減少危險和降低成本，火星車2020從外觀上更像六輪、1噸重量的“好奇號”火星車，但是它將裝配一組新的科學儀器設備，前所未有地提高探索火星的能力。例如：該火星車將首次調查研究易用和可用性火星資源，其中包括氧，能夠為人類火星任務做好準備。火星車2020將攜帶一個完整的新子系統，用於採集火星岩石和土壤樣本，子系統設備包括：機械手臂上的巖芯鑽和試樣管架。大約30%的試樣管將存放在選定地點，未來樣本取回任務中送至地面進行分析。在地球實驗室裏，這些火星樣本將用於分析火星遠古時期生命存在的跡象，以及未來人類任務中的潛在健康危害因素。 ^[5] 

新火星車的項目總成本預計在15 億美元左右，其大部分設計和製造技術將與“好奇號”類似，着陸方式也將與“好奇號”相同。美國航天局表示，使用已證明的方式和技術旨在儘量確保火星車順利着陸，從而壓低成本和風險。與個頭較小、質量較輕的早期火星着陸器，包裹在氣囊內硬生生地落在火星表面不同，質量為900 多千克的“好奇號”於2012 年8 月6 日藉助由火箭提供動力的、名為“天空起重機”的助降系統緩緩着陸。從進入火星大氣層到着陸的7min 內，“好奇號”時速驟然降至零，由於難度高、風險大，美國航天局稱之為“恐怖7 分鐘”。美航天局表示，新火星車項目是朝着2030 年代將宇航員送往火星目標邁出的又一步，不過科學家目前尚未確定新火星車的探索任務。根據奧巴馬政府2010 年公佈的太空戰略，美國將以火星為太空探索的新目的地。美國航天局將在2025年後，將宇航員運送至低地軌道以外的天體如小行星，到2030 年代中期，將美國宇航員運送至火星軌道。 ^[6]