7月17日，长征五号遥四运载火箭在中国文昌航天发射场完成技术区总装测试工作后，垂直转运至发射区，整装待发，目标，火星！
实际上这不是中国第一颗火星探测器，在2011年，中国萤火一号探测器，搭载俄罗斯的火箭一起发射前往火星，但是第二次变轨失败，中国第一次前往火星的计划搁浅。
回顾人类火星探测史，失败是常态。
火星探测界有一个神话故事，在人类从地球到火星的漫长旅途中，隐藏着一个深海怪兽，专门喜欢吞噬苏联的探测器。
从1960年苏联第一个发射火星探测器开始，到2011年，苏联（俄罗斯）一共发射了20次探测器，几乎全部失败，唯二的两次部分成功，都在探测器着陆之后损坏，工作时间最久的火星3号探测器，只存在了20秒。
人类到现在往火星发射了40多次探测器，成功的只有三分之一，为什么还要孜孜不倦的发射？
因为那里藏着人类的星辰大海，我们终究要离开地球这个摇篮，走向深空，那里有我们从哪里来，到哪里去的终极答案！火星是真正意义上的第一站！
探索宇宙，人类到现在还处于蹒跚学步的阶段，摇摇晃晃的从地球摇篮翻过去，我们期待未来人类能够熟练的走路，奔跑，跨越，甚至能够在宇宙中飙车，那么不断的练习就是必须。
实际上人类最先展开探索的是金星，因为在太阳系里，金星是跟地球最像的一颗星球，质量，大小，密度，外表各方面跟地球非常相似，有地球“孪生姐妹”的说法。
1967年苏联发射了金星4号飞船，成功进入金星大气层，设计极限压强为25个大气压，但是当着陆舱下降到金星表面24.96公里的时候，着陆舱失去信号。
两年后，苏联连续发射了两颗探测器前往金星，金星5号在距离金星地表24-26公里的时候被大气压坏，此时压力为26.1个大气压。
金星6号着陆舱在金星地表10-12公里的的时候损坏，这时候苏联人明白了，金星大气压太大。
于是一年后，苏联金星7号着陆舱设计能承受180个大气压，成功抵达金星表面。
这次成功着陆后，带来的却是一个坏消息。
金星地表大气压至少是地球的92倍，温度高达470℃。
这是什么概念？海底每增加10米，增加1个大气压，也就是在金星表面相当于潜水接近900米，在这个位置，木材的体积能被压缩到原来的一半。
而温度470℃更好理解，我们家里炒菜的温度一般200℃左右。
如果我们人类前往金星，结局就是被压成肉饼再煮成熟食，完全无法生存。
迄今为止在金星活动时间最长的探测器，是苏联创造的127分钟！
NASA曾经有个疯狂的HAVOC计划，在金星表面50千米的高度建造一座可供人类居住的太空城，因为这个位置大气压和地球表面差不多，不过，这也就是个设想。
除了金星，人类只能把目光投入到火星了。
因为8大行星中，水星离太阳太近，表面平均温度427℃，而木星和土星这两个巨行星，引力太大，上去了就回不来。更远的天王星和海王星，光是距离就足以让现在的人类望而却步。比如海王星，迄今只有旅行者2号飞掠过路过，也就是看了几眼。
剩下的唯一选择就是火星！
而经过这么多次的探测，火星确实可能是适合人类活动的太阳系行星，虽然火星冬天最低温度有-133℃，但是到了夏天能够到达30℃左右。火星上还发现了水，而且很有可能有液态水，加上大气中有大量二氧化碳，用一定方法可以制备氧。
解决了温度，水，氧气的问题，那么我们可以说，至少火星是有这个可能性的，那么怎么去呢？
我们去火星，如果只考虑理论上的可能，啥时候出发都行。
但如果航程越长，出问题的概率越大，需要的燃料也越多。
所以我们往往会选择，地球和火星最接近的时候发射探测器。
按照跟太阳距离远近排序，地球排在8大行星第三个，火星是第四位，火星的轨道比地球轨道要大很多，火星绕太阳一圈大概是需要687天，地球是365天左右。打个比方，就是在跑道上，地球在内侧，跑的快，火星在外侧，跑的慢。
两人同一时间出发，地球跑了一圈之后，火星才跑了半圈多一点点。
当地球跑了两圈的时候，火星跑完了一圈多一点。这时候还没有相遇。
地球再往前跑大约49度左右，追上了火星，二者再次相遇。
两者再次和太阳在一条线上，这时候地球和火星之间的距离最短。
这里为了方便理解，稍微简化了一下，实际上因为轨道是椭圆，每次相遇的时间会有一些不一样。
简化下来的时间差不多是780天左右，也就是火星发射窗口期每26个月一次的原因。
但是如果选择二者相遇的时候才发射，就需要从地球出发沿直线冲到火星。
大家都在太阳系里，所有天体都受到太阳爸爸引力拉扯，要克服这个引力拉扯就需要非常多的燃料。对于现在人类技术来说，这个太不经济，而且不一定能搞得定。
还好，德国物理学家瓦尔特·霍曼在1925年提出了一个霍曼转移轨道的方法。
就是在地球轨道和火星轨道之间，画一个椭圆轨道，这个轨道与地球和火星轨道分别相切。
在地球轨道和霍曼转移轨道相切的地方，加速变轨脱离地球引力进入霍曼转移轨道。
然后就可以让飞船顺着霍曼转移轨道运行，这个阶段除了调整轨道的时候，理论上不需要燃料。
然后经过漫长的200多天航程，当飞船到达霍曼转移轨道和火星轨道相切的位置，使飞船减速，减到进入火星轨道被火星捕获，这样就顺利到达火星了。
因为这个原因，往往发射探测器的时间会在“火星大冲”日子前几个月，比如今年10月14日是地球火星太阳相会的日子，但是中国“天问一号”，美国“毅力号”和阿联酋“希望号”都选择在7月到8月之间发射。
高中的同学可以算一下变轨的速度，和航程需要的时间，如果今年火星探测成功，明年高考极大可能会考这个计算。
可能的风险前面我们看到，光是飞到火星，就需要数次变轨，这个期间就可能会有很多问题。我们第一颗火星探测器，就是在地球这边变轨失败。
即使变轨成功，在漫长的地球到火星长达200多天的航程中，各种意外都可能发生。当到达火星附近时，要及时刹车进入火星轨道，由于地球和火星之间距离太远，从地球发射信号过去，往往需要几十分钟才能到达火星，所以这些都要提前就设定好。
最后一步着陆的时候，风险也是非常大，火星着陆，与月球和地球着陆有很大不同，月球上没有空气，那么只要开启反向推进和软体着陆即可，这样可以抛弃沉重的隔热罩，做的比较轻便。
地球大气的密度比较大，返回舱回到地球会产生非常高的温度，需要考虑的是返回舱的隔热，但是基本不用反推引擎减速，靠空气阻力用降落伞基本就搞定了。
但是火星不同，火星有大气，但是大气层很薄，密度只有地球的百分之一。
火星大气很薄，不能只靠降落伞就能稳定减速，需要反推引擎。
而火星又有大气，也会产生高温，必须考虑隔热装置。
反推火箭和隔热罩都大大增加了登陆器的重量，又不利于减速。
简直就是左右横跳，这也是火星探测更容易失败的一个重要原因。
而这一切还要加上一个因为距离导致的通讯障碍，发个命令过去要几十分钟才能到登陆器上。而登陆火星的过程只有短短几分钟，所以一切需要提前就预估好，剩下的就听天由命了。
而突破重重困难之后，终于软着陆了，也不要高兴的太早，火星的地表情况非常复杂，各种尘暴龙卷风很可能迅速来袭。
苏联唯二部分成功的两次，一个登陆器落地就坏了，另一个工作20秒碰到沙尘暴损坏。
中国这次准备一次性完成“环绕，着陆，巡视”三个目标，可以说其中的风险非常巨大，人类在探索太空过程中充满了失败，每一次失败也是成功的基石。
写这篇文稿的时候我自己一直默念，不要奶，不要奶，因为太希望本次探测能够顺利完成，但是深知其中的风险。
在我心中，如果能够软着陆就算成功，如果能够顺利完成巡视任务，那简直就是大突破。
火星，我们真的来了！
希望一切都能顺利！
不能祈求更多了！
