火星，这颗在夜空中闪耀着迷人红光的行星，是太阳系中距离太阳第四近的行星。在尺寸上，它是太阳系第二小的行星，仅略大于水星。由于其独特的颜色，火星自古以来就引起了人类的关注，在英语文化中，它以罗马神话中的战神玛尔斯（Mars）命名，并被亲切地称为“红色星球”。这一称号并非偶然，而是源于其地表普遍存在的氧化铁（即我们日常生活中所见的铁锈），这些矿物质赋予了它标志性的微红色外观，使其在地球的天空中格外引人注目。

作为一颗典型的类地行星，火星拥有坚实的岩石地表，但其大气层却异常稀薄。这颗行星的表面景观异常多样且壮观，遍布着无数的撞击坑、蜿蜒的山谷、广阔的沙丘以及覆盖两极的冰盖。令人惊叹的是，太阳系中最大的火山和已知最高的山峰——巍峨的奥林匹斯山，以及太阳系中规模最大的峡谷系统之一——宏伟的水手谷，都坐落于火星之上。奥林匹斯山的高度约为25公里，基座直径达到600公里，其体积之庞大，足以覆盖法国国土面积，远超地球上任何一座火山。同样，水手谷长度超过4000公里，深度达7公里，其规模足以横跨整个美国大陆。

火星北半球还拥有一片名为北极星盆地的巨大平滑区域，它覆盖了火星表面约40%的面积，科学家们普遍认为这可能是一个由数十亿年前一次巨大的撞击事件所形成的特征。火星的自转周期与地球相似，导致其一天的长度（称为“火星日”或“sol”）与地球日非常接近，大约为24.6小时。此外，火星的自转轴相对于其公转轨道平面也有一个与地球相似的倾斜角度（约25.2度，而地球约为23.5度），这意味着火星上也有着与地球相似的四季变化，尽管每个季节的长度因其椭圆形轨道而有所不同。

火星拥有两颗形状不规则的小卫星，分别是火卫一（Phobos）和火卫二（Deimos）。这两颗卫星被认为是火星引力捕获的小行星，而非与火星同时形成的天体。它们围绕火星的轨道非常接近，且各自的公转周期远短于地球的月球。

火星探测之旅

人类对火星的探索历史丰富而激动人心，迄今已有数十艘无人飞船造访了这颗红色星球。太空探测的里程碑事件之一是美国宇航局（NASA）的“水手4号”（Mariner 4）探测器。它于1964年11月28日发射，并于1965年7月15日成功飞掠火星，成为首个近距离观测火星的宇宙飞船。水手4号探测到火星拥有一个微弱的辐射带，其强度仅为地球辐射的约0.1%。更重要的是，它传回了深空另一颗行星的第一批清晰图像，揭示了一个遍布撞击坑的荒凉世界，颠覆了当时人们对火星可能存在生命的浪漫幻想。

1976年，NASA的“维京1号”（Viking 1）着陆器成功降落在火星表面，成为首批从火星地表传输图像并进行生物学实验的探测器。这标志着火星探测从飞掠观测向定点着陆迈出了关键一步。随着技术的进步，漫游车（rover）的部署成为了探索火星地表更有效的方式。美国于1997年首次成功部署了“旅居者号”（Sojourner）漫游车，开启了火星移动探测的时代。进入21世纪，中国也在2021年成功将“祝融号”漫游车送上火星，成为继美国之后第二个成功在火星部署漫游车的国家，这彰显了全球太空探索力量的多元化发展。

当前的火星任务，包括欧洲航天局计划中的“罗莎琳德·富兰克林漫游车”（Rosalind Franklin rover），越来越多地聚焦于评估火星过去的可居住性，并寻找是否存在现存生命的证据。虽然火星表面由于其极低的大气压力（不到地球大气压的1%），液态水无法稳定存在，但科学家们已确认火星的两个极地冰盖主要由水冰构成，这为寻找过去或现在生命提供了重要线索。

从地球上，火星很容易用肉眼观测到，其鲜明的红色在夜空中尤为显眼。它的视星等最高可达-2.94，使其成为夜空中仅次于金星、月亮和太阳的第四亮天体。然而，即使在地球和火星距离最近的时候，由于地球大气层的扰动，地基光学望远镜通常也只能分辨出火星表面上大约300公里（约190英里）大小的特征。

凤凰号探测器：极地探索的先锋

“凤凰号”（Phoenix）是一个无人太空探测器，于2008年5月25日成功降落在火星北极地区，并在那里运行了157个火星日（相当于161个地球日），直到2008年11月2日停止工作。凤凰号的使命核心是评估火星极地地区当地的可居住性以及研究火星水的历史，因为它被设计用于挖掘地表下的水冰。

这项耗资4.2亿美元（包含发射成本）的任务，是NASA火星侦察计划的重要组成部分。它由亚利桑那大学的月球和行星实验室牵头，NASA喷气推进实验室（JPL）负责项目管理。值得一提的是，这是NASA历史上首次由一所公立大学领导的火星任务，体现了产学研结合在太空探索中的重要作用。该项目汇集了国际间的智慧和资源，学术界和工业界的合作伙伴包括来自美国、加拿大、瑞士、丹麦、德国、英国的大学，以及美国国家航空航天局、加拿大航天局、芬兰气象研究所、洛克希德·马丁空间系统公司、MacDonald Dettwiler & Associates (MDA) 等航空航天公司。

凤凰号的成功着陆是NASA七次火星着陆尝试中的第六次成功，也是人类探测器首次在火星极地地区实现软着陆。着陆器在2008年8月提前完成了所有预设的任务目标。随着火星冬季的降临，太阳能电池板获取的能量日益减少，凤凰号于2008年11月2日向地球发出了最后一次简短的通信。工程师们在尝试重新建立联系失败后，任务于2008年11月10日正式宣布结束。尽管此后在2010年5月12日火星北半球夏至到来之前，火星奥德赛轨道飞行器（Mars Odyssey orbiter）曾尝试与凤凰号进行通信，但均未成功，JPL最终确认着陆器已死亡。由于凤凰号圆满完成了所有计划的科学实验和观测，这项任务被广泛认为是取得了巨大成功。

常见问题解答 (FAQs)

火星为什么被称为“红色星球”？

火星之所以被称为“红色星球”，是因为其地表富含氧化铁，即我们常说的铁锈。这些氧化铁矿物质赋予了火星独特的红色外观，使其在夜空中呈现出引人注目的微红色。

火星上最大的山是什么？

火星上最大的山是奥林匹斯山（Olympus Mons），它同时也是太阳系中已知的最大火山和最高山峰。它的高度达到约25公里，基座直径约600公里，远超地球上任何一座山峰。

火星上有没有液态水？

由于火星极低的大气压力（不足地球大气压的1%），液态水无法在火星表面稳定存在，会迅速蒸发或冻结。然而，火星两极的冰盖主要由水冰构成，且地下深处可能存在液态水，或在某些特定条件下，短暂的盐水流也可能出现。

火星的探测历史是怎样的？

火星探测历史悠久，始于20世纪60年代。美国宇航局的“水手4号”于1965年首次飞掠火星并传回图像。1976年，“维京1号”首次成功着陆火星。此后，各国发射了多艘轨道飞行器、着陆器和漫游车，如美国的“旅居者号”、“好奇号”、“毅力号”以及中国的“祝融号”，持续深入探索火星的奥秘。

火星上的“一天”和地球上有什么不同？

火星上的一天被称为一个“火星日”（sol），其长度与地球日非常接近，约为24小时37分钟。这使得火星上的昼夜循环与地球相似，但其公转周期更长，导致火星上的季节持续时间更长。

凤凰号探测器完成了哪些主要任务？

凤凰号探测器的主要任务是评估火星北极地区的可居住性，以及研究火星上水的历史。它成功挖取了地表下的水冰样本，并分析了土壤的化学成分，确认了水冰的存在，并发现了过去可能有利于生命存在的环境证据。

火星有卫星吗？

是的，火星有两颗小型卫星，分别是火卫一（Phobos）和火卫二（Deimos）。它们形状不规则，被认为是火星引力捕获的小行星。