5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。天问一号任务实现了我国首次地外行星着陆，是中国航天事业发展中又一具有重大意义的里程碑。同为火星探测，中美两国有哪些不同？投入大量资源探索火星，是否得不偿失？本期《识见》邀请中国科学院国家天文台研究员“火星叔叔”郑永春，为大家详细解读。（小百通友情提示：看完视频，记得也要看全文字内容哦~究竟能否在火星种土豆？人类何时可以移民火星？……更多疑问，“火星叔叔”在文中有解答！）
△ “火星叔叔”郑永春为您解读中国火星探测工程
在中国之前，全世界只有美国成功登陆火星。美国有经验，已经有一个成熟的火星轨道器，可以把火星车做得更大，更先进。而中国是第一次探测火星，此前还没有火星轨道器。所以中国火星车在技术上和美国还有一定差距。但中国此次采用了绕、着、巡的方式，就是环绕、着陆、巡视三位一体一次实现，全世界没有任何一个国家在第一次开展火星探测时，采用如此高难度的任务方式，所以说中国的第一次火星探测已经开创了先河，而且在技术层面实现了巨大的跨越。
△ 毅力号火星车团队以及美国宇航局科学任务理事会副会长托马斯·泽布臣对祝融号登陆火星成功表达了祝贺，表示期待中国的火星探测任务能为人类了解这颗红色星球作出重要贡献。
作为中国第一次火星探测任务，天问一号将详细考察火星上的地形、地貌、物质的成分，包括岩石、土壤、矿物等成分。还要探测火星地底下的地质结构，特别是火星地下还可能有水冰，土壤也是分层的，天问一号携带探地雷达来探测火星的地质结构。此外，火星车上还有一套气象探测仪，能够探测火星上的各种气象参数，所以将来我们会收到火星的天气预报。中国第一次自主火星探测面临着很大的挑战。所以我们采用了比较审慎的方式：一方面，我们在河北怀来建设了亚洲最大的地外天体着陆实验的综合实验场，在那里模拟火星上的大气、重力等环境条件，做了大量实验，想到了各种可能出现的情况，准备了各种应对的预案，按照万无一失的标准来准备。另一方面，在登陆前，天问一号环绕火星运转了长达三个月，进行遥感探测。首先，它要寻找火星车的着陆点，判断具体在哪个地方着陆更安全，更有科学意义。其次，它要考察火星的大气、气象等条件，为着陆过程做好前期调研。经过充足的准备后，它才实现了着陆。
△ 这是国家航天局公布的天问一号拍摄的高清火星影像图。发（国家航天局供图）
中国的航天器和航天任务都是很有文化意味的，在名称上具有浓厚的中国特色。中国的火星探测器叫天问，源自于2300年前著名的爱国诗人屈原的一首诗，诗里用四五百句话提出了几百个问题，代表了中国人对人类社会、大自然、地球和宇宙的探索精神，用它来命名中国的行星探测工程非常合适。中国的火星车叫祝融号，“祝融”是中国传统文化里面掌管火种的神，代表了中国人对太空探索，是要传播人类文明的火种。火星在中国五行学说里面与火有关，所以用“祝融”来命名这个航天器非常贴切。如果我们把“祝融”两个字拆开来看，“祝”就是祝贺成功。“融”是融合，也是合作，代表了中国在火星探测的过程中，希望跟世界各国进行合作的意愿。火星是整个太阳系中与地球环境最相似的行星，也是未来唯一有可能实现大规模移民的星球。虽然月亮离地球更近，但我们不可能实现大规模的月球移民，因为月亮的环境要比火星严酷得多。所以火星探测是人类深空探测的重点。全人类已经对火星进行了长达60年的探测。如今火星探测器的分辨率已经相当高，最高的分辨率能够达到0.3米，只要大于一个篮球的物体我们就可以看到，天问一号的分辨率可以达到0.7米。除了遥感探测之外，还有着陆和巡视探测。算上中国的祝融号，已经有六辆火星车登陆过火星表面。所有着陆器、火星车以及轨道器对火星进行了立体的、全方位的探测，既可以了解火星上空的大气层、气象、土壤，又可以了解火星的内部构造。某种程度上，我们对火星的了解比对地球更多。因为地球上很多地方是无人区，很多地方又有云层或是植被覆盖，但在火星上完全没有这些干扰。随着对火星的了解越来越深入，人类对火星的兴趣也越来越强烈，我们发现了新的值得去探索的问题。我们正一步步朝着移民火星的方向前进。火星探测大概可分为几个阶段：第一个阶段是探测火星，未来的十年二十年可能会全方位探测火星。下一步我们就会载人登陆火星，可能在二三十年后实现人类登陆火星。接下来，我们将在火星上建立一个基地，在火星上驻留，再以这个基地为基础，建设一个火星上的城市，大概在未来的五十年至一百年里就可能完成这样的任务。
△ 天问一号探测器火星捕获过程影像（定向天线监视相机画面）
在火星上种土豆，要满足很多条件，火星土壤的成分跟地球土壤基本相似，但是火星上有很强的紫外线，对动植物生长非常不利，而且火星土壤有很强的氧化性，有些地方含盐量很高，相当于我们地球上的盐碱地，这些土壤需要改造才能实现种植。此外，火星上的大气主要是二氧化碳，大气压和大气密度只有地球上的1%，相当于我们地球上几十公里高度的温度，大气寒冷又稀薄，植物很难生长。我们可能需要一个密闭的生态系统，来创造与地球上类似的温度、湿度、光照，然后在这里面种植作物，实现人类在火星上的长期居住。所以从某种程度上来讲，火星上通过密闭生态系统来种土豆是完全没有问题的，这样的一些实验在地球上也已经进行了。
△ 电影《火星救援》剧照 主人公在温室大棚种植土豆但是如果要大规模种植土豆，我们仍然面临很多障碍，我们没有办法住在火星表面，我们可能要住到火星地底下去，而火星土豆可能也要采用无土栽培的方式来种植。
我们在地球上所有的科技进步，将来在火星上都可能会用到，而且在火星移民或者火星探索的过程中会产生很多新的技术。要登陆火星，应对火星大气的冲击和热量，就需要高效的隔热材料，这种材料在地球上也有用。又比如火星着陆要打开降落伞，降落伞又需要各种纺织面料，还需要着陆支，通过着陆腿的变形来实现缓冲，相关的技术在地球上也有用，都可以转为民用。
一方面，我们会越来越受益于太空探索产生的科学发现和技术突破，使人类的知识得到增长，人类的生活和工作条件得到改善。另一方面，人类也在开疆拓土，会逐渐发现另外一个适合居住的星球。这可以缓解地球上的人口拥挤、资源短缺、环境污染，甚至包括小行星撞击风险等问题。我们需要向外探索，发现另外一个适合人类生存的家园。
采访 | 薛玉坤 编辑 | 王思 摄像 | 李秋实
剪辑 | 李秋实 设计 | 高铭 美编 | 王思
