國(guó)外火星探測(cè)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

張揚(yáng)眉（北京空間科技信息研究所）

2020年是火星探測(cè)任務(wù)發(fā)射大年，多項(xiàng)火星探測(cè)器發(fā)射升空，包括阿聯(lián)酋的希望號(hào)（Hope）、中國(guó)的天問(wèn)一號(hào)（Tianwen-1）和美國(guó)的“火星2020”（Mars 2020）。

一直以來(lái)，火星探測(cè)都是空間探測(cè)的熱點(diǎn)之一。自蘇聯(lián)1960年發(fā)射人類首個(gè)火星探測(cè)器、揭開火星探測(cè)的序幕開始，美國(guó)、俄羅斯、歐洲、日本和印度等航天國(guó)家/地區(qū)陸續(xù)開展了火星探測(cè)活動(dòng)，取得了大量的探測(cè)成果和重大發(fā)現(xiàn)。近年來(lái)，韓國(guó)、阿聯(lián)酋等國(guó)家也開始涉足空間探測(cè)領(lǐng)域，提出月球和火星探測(cè)計(jì)劃。

從整體上看，目前國(guó)外火星探測(cè)活動(dòng)正步入新一輪高潮期，在已經(jīng)過(guò)去的2016、2018年的發(fā)射窗口，歐俄和美國(guó)先后發(fā)射了“火星生物學(xué)2016”（ExoMars 2016）和洞察號(hào)（InSight），此次的2020年和2022年的火星發(fā)射窗口也均安排有密集的火星探測(cè)任務(wù)。此外，以美國(guó)太空探索技術(shù)公司（SpaceX）為代表的國(guó)外商業(yè)航天公司也開始進(jìn)入火星探測(cè)領(lǐng)域，制定了“火星殖民”計(jì)劃，期望將來(lái)實(shí)現(xiàn)人類改造火星、移民火星并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“多星球文明”的遠(yuǎn)大目標(biāo)。

1 國(guó)外火星探測(cè)科學(xué)目標(biāo)發(fā)展情況

火星探測(cè)具有重大的科學(xué)意義，近60年來(lái)，人類探索火星試圖回答以下重大的科學(xué)問(wèn)題：火星是否存在生命活動(dòng)的信息或曾經(jīng)孕育過(guò)生命？火星是否是太陽(yáng)系中最有可能改造的、適合人類居住的天體？火星獨(dú)特的地形地貌和物理特性，承載了其演化的豐富信息，其演化與太陽(yáng)系的起源及演化是什么關(guān)系？因此，國(guó)外火星探測(cè)任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)主要圍繞對(duì)火星演化歷史和火星生命信息的探測(cè)及研究這兩方面來(lái)制定，其中，對(duì)火星演化歷史的探測(cè)包括火星大氣層、地形的演化、火星的物質(zhì)組成和化學(xué)演化、火星內(nèi)部物理場(chǎng)和結(jié)構(gòu)的演化等；對(duì)火星生命信息的探測(cè)包括火星水體探測(cè)、鹽類礦物探測(cè)、從火星表面的形貌特征反證火星過(guò)去存在水體活動(dòng)、從火星隕石中探尋生命存在的證據(jù)等。

按照時(shí)間段分類，國(guó)外火星探測(cè)的發(fā)展歷程可分為3個(gè)階段，即冷戰(zhàn)時(shí)期（1990年前）、20世紀(jì)90年代（1990－1999年）和21世紀(jì)（2000年至今）。

冷戰(zhàn)時(shí)期國(guó)外火星探測(cè)科學(xué)目標(biāo)發(fā)展情況

冷戰(zhàn)時(shí)期，蘇聯(lián)/俄羅斯一共實(shí)施了17次火星探測(cè)任務(wù)，主要為“火星”（Mars）和“福布斯”（Phobos）系列，這些任務(wù)完全以任務(wù)成功與否來(lái)衡量探測(cè)成果，政治目的強(qiáng)烈，科學(xué)目標(biāo)相對(duì)淡化，觀測(cè)了火星及其空間環(huán)境，拍攝了一些火星表面圖像，獲取了一些相關(guān)數(shù)據(jù)；美國(guó)在“冷戰(zhàn)”期間共實(shí)施了8次火星探測(cè)任務(wù)，主要為“水手”（Mariner）和“海盜”（Viking）系列，在此之后，美國(guó)開始遵循其“火星探測(cè)計(jì)劃”（MEP）的目標(biāo)進(jìn)行火星探測(cè)活動(dòng)。

20世紀(jì)90年代國(guó)外火星探測(cè)科學(xué)目標(biāo)發(fā)展情況

20世紀(jì)90年代，全球共進(jìn)行了7次火星探測(cè)任務(wù)，其中美國(guó)5次，俄羅斯和日本各1次。在此階段，美國(guó)是火星探測(cè)的主角，并開始了其持續(xù)至今的“火星探測(cè)計(jì)劃”，標(biāo)志性任務(wù)為“火星探路者”（MPF），其攜帶的“索杰納”（Sojourner）是全球第一輛在火星表面著陸的火星車。

美國(guó)的“火星探測(cè)計(jì)劃”是美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）于1993年制定的一項(xiàng)長(zhǎng)期火星探測(cè)計(jì)劃，目的是探索火星目前的環(huán)境、氣候、地質(zhì)歷史和存在生命痕跡的可能性，即涵蓋了探測(cè)火星生命信息和火星演化歷史兩方面的科學(xué)目標(biāo)。

1992年，NASA的“火星觀測(cè)者”（Mars Observer）任務(wù)失敗，促使NASA正式制定了“火星探測(cè)計(jì)劃”。廣義上來(lái)說(shuō)，自1993年之后NASA的火星探測(cè)任務(wù)都屬于“火星探測(cè)計(jì)劃”。狹義上來(lái)說(shuō)，“火星探測(cè)計(jì)劃”僅包括NASA財(cái)年預(yù)算申請(qǐng)中科學(xué)領(lǐng)域、行星科學(xué)分領(lǐng)域下的“火星探測(cè)計(jì)劃”項(xiàng)目。按狹義分類統(tǒng)計(jì)，目前NASA已經(jīng)實(shí)施的“火星探測(cè)計(jì)劃”任務(wù)包括“火星全球勘測(cè)者”（MGS）、“火星氣候軌道器”（MCO）、“火星奧德賽”（Mars Odyssey）、機(jī)遇號(hào)（Opportunity）、勇氣號(hào)（Spirit）、“火星勘察軌道器”（MRO）、鳳凰號(hào)（Phoenix）、好奇號(hào)（Curiosity），以及“火星大氣與揮發(fā)物演變”（MAVEN）。

“火星探路者”著陸器及“索杰納”火星車示意圖

NASA“火星探測(cè)計(jì)劃”（截至2019年底）

NASA“火星探測(cè)計(jì)劃”有4項(xiàng)目標(biāo)：確定火星上是否曾經(jīng)存在生命；研究火星氣候；研究火星地質(zhì)情況；為未來(lái)的載人探測(cè)火星作準(zhǔn)備。

早期“火星探測(cè)計(jì)劃”任務(wù)的主要探測(cè)目的都是“尋找水”（Follow the Water）。只有在發(fā)現(xiàn)了火星上過(guò)去和現(xiàn)在存在水的證據(jù)之后，才有可能進(jìn)一步探索火星上是否有生命痕跡。目前，NASA的火星探測(cè)器已經(jīng)發(fā)現(xiàn)火星表面有水和支持微生物生存的證據(jù)，因此美國(guó)2011年發(fā)射的好奇號(hào)的探測(cè)目的則開始轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩ふ疑圹E”。美國(guó)“火星2020”任務(wù)旨在探尋火星上生命的痕跡，將采集并存儲(chǔ)火星樣品，未來(lái)可能的采樣返回任務(wù)則將把此次采集的樣品帶回地球。

21世紀(jì)國(guó)外火星探測(cè)科學(xué)目標(biāo)發(fā)展情況

21世紀(jì)初至2020年7月底，國(guó)外共實(shí)施了14次火星探測(cè)任務(wù)，其中美國(guó)9次、俄羅斯1次、歐洲2次、印度1次、阿聯(lián)酋1次。該階段的火星探測(cè)任務(wù)的最大特點(diǎn)是大部分任務(wù)均成功[俄羅斯的“福布斯-土壤”（Phobos-Grunt）除外]，開展了對(duì)火星的長(zhǎng)期環(huán)繞探測(cè)和巡視探測(cè)，進(jìn)行了大量的科學(xué)探測(cè)試驗(yàn)任務(wù)，獲得了多項(xiàng)重大的科學(xué)探測(cè)成果。

國(guó)外火星探測(cè)任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)集中在火星演化歷史探測(cè)和火星生命信息兩方面，而且所有的火星探測(cè)任務(wù)計(jì)劃都有與火星演化歷史探測(cè)相關(guān)的科學(xué)目標(biāo)。

對(duì)于火星生命信息的探測(cè)，美國(guó)將對(duì)火星生命痕跡的探測(cè)列入了其火星探測(cè)戰(zhàn)略規(guī)劃；蘇聯(lián)/俄羅斯發(fā)射的火星任務(wù)多在冷戰(zhàn)期間，主要以領(lǐng)先美國(guó)、占據(jù)火星探測(cè)技術(shù)制高點(diǎn)為目的；而日本和印度均只實(shí)施了1次火星任務(wù)，且印度的火星軌道器僅實(shí)現(xiàn)繞火星軌道運(yùn)行，科學(xué)意義不大；歐俄合作的“火星生物學(xué)2016”任務(wù)著陸器著陸失敗，“火星生物學(xué)2018”任務(wù)延期到2022年發(fā)射，任務(wù)名稱相應(yīng)修改為“火星生物學(xué)2022”。

未來(lái)，美國(guó)將穩(wěn)步推進(jìn)其“火星探測(cè)計(jì)劃”和其他火星探測(cè)項(xiàng)目，可能實(shí)施火星采樣返回任務(wù)，其科學(xué)目標(biāo)將繼續(xù)遵循“尋找火星生命信息”的主線，尋找火星上的水，探索生命痕跡，研究火星的可居住性，并為今后的載人火星探測(cè)作準(zhǔn)備；歐洲也將以其“曙光計(jì)劃”（Aurora）為主線，以載人火星探測(cè)為長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，未來(lái)可能與美國(guó)聯(lián)合實(shí)施火星采樣返回任務(wù)；俄羅斯則以重振其空間探測(cè)能力為重點(diǎn)，除了與歐洲合作實(shí)施火星探測(cè)，未來(lái)可能獨(dú)立實(shí)施火衛(wèi)一（Phobos）采樣返回任務(wù)；其他國(guó)家如印度、阿聯(lián)酋、韓國(guó)等，則側(cè)重于火星探測(cè)的政治目的，對(duì)科學(xué)目標(biāo)的選擇不夠系統(tǒng)。

2 國(guó)外主要航天國(guó)家火星探測(cè)戰(zhàn)略規(guī)劃

前期的火星探測(cè)任務(wù)使人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，探索火星對(duì)地球環(huán)境演變趨勢(shì)研究和拓展人類活動(dòng)疆域具有重大現(xiàn)實(shí)意義，因此全球的火星探測(cè)熱潮始終持續(xù)，甚至愈發(fā)激烈。

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，全球共實(shí)施了22次火星探測(cè)任務(wù)，超過(guò)同期月球探測(cè)的次數(shù)（18次），火星已成為主要航天國(guó)家的主要空間探測(cè)目標(biāo)和空間技術(shù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)，是行星探測(cè)的首選目標(biāo)。

美國(guó)繼續(xù)保持火星探測(cè)領(lǐng)先地位，持續(xù)推進(jìn)火星探測(cè)

美國(guó)空間探測(cè)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略是開展對(duì)太陽(yáng)系的持續(xù)探測(cè)，包括實(shí)現(xiàn)載人火星探測(cè)和對(duì)其他行星的探測(cè)，進(jìn)而延伸人類的活動(dòng)疆域。美國(guó)進(jìn)行空間探測(cè)既有科學(xué)目的，又兼顧政治、科技等其他考慮。一方面探索未知世界，深化人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)；另一方面，通過(guò)探測(cè)活動(dòng)帶動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，并鞏固其航天領(lǐng)先地位。

2010年，奧巴馬政府調(diào)整美國(guó)載人探索計(jì)劃，將其調(diào)整為在2025年實(shí)現(xiàn)人類首次訪問(wèn)近地小行星，2035年左右實(shí)施載人繞火星軌道飛行，之后實(shí)現(xiàn)載人火星探測(cè)。

2012年6月，NASA發(fā)布《可持續(xù)的載人航天探索路線圖》，提出了一項(xiàng)多目標(biāo)（地月空間、近地小行星、月球、火星及其衛(wèi)星）的載人航天戰(zhàn)略，并指出美國(guó)空間探測(cè)的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)載人火星探測(cè)，而無(wú)人探測(cè)作為不可或缺的先驅(qū)任務(wù)，可為未來(lái)的載人任務(wù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2014年，NASA發(fā)布《2014 NASA戰(zhàn)略規(guī)劃》，提出在21世紀(jì)30年代實(shí)現(xiàn)載人火星的探索目標(biāo)。作為對(duì)《2014 NASA戰(zhàn)略規(guī)劃》的響應(yīng)，NASA科學(xué)任務(wù)部發(fā)布《2014年科學(xué)計(jì)劃》，以“認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系組成、起源、演化及潛在的其他生命”為科學(xué)發(fā)展目標(biāo)，勾勒出未來(lái)10年行星科學(xué)任務(wù)發(fā)展路線圖，進(jìn)一步明確美國(guó)未來(lái)空間探測(cè)的方向和目標(biāo)，計(jì)劃在2025年前實(shí)施數(shù)次火星探測(cè)任務(wù)。

2015年10月8日，NASA發(fā)布《火星之旅：開拓太空探索新篇章》報(bào)告，聲稱美國(guó)接下來(lái)將分3個(gè)階段實(shí)施載人火星探索系列任務(wù)，對(duì)美國(guó)載人火星探測(cè)目標(biāo)和計(jì)劃設(shè)想進(jìn)行了分析和總結(jié)。

2018年2月12日，NASA發(fā)布《2018年戰(zhàn)略規(guī)劃》，以特朗普總統(tǒng)簽署的《航天政策1號(hào)令》和美國(guó)國(guó)家航天委員會(huì)（NSC）設(shè)定的目標(biāo)為指導(dǎo)，提出“發(fā)現(xiàn)、探索、發(fā)展、實(shí)現(xiàn)”四大戰(zhàn)略目標(biāo)，明確了未來(lái)數(shù)年內(nèi)NASA的發(fā)展方向、主要舉措和重大項(xiàng)目，為重返月球、載人火星探測(cè)，以及長(zhǎng)期太空探索奠定基礎(chǔ)。

目前，美國(guó)正穩(wěn)步實(shí)施以載人登陸火星為最終目標(biāo)的空間探測(cè)戰(zhàn)略規(guī)劃，在軌的火星探測(cè)器共5個(gè)，包括3個(gè)軌道器、1個(gè)著陸器和1輛火星車。美國(guó)未來(lái)將繼續(xù)深入開展火星探測(cè)活動(dòng)，探測(cè)目標(biāo)仍將是搜尋火星過(guò)去或現(xiàn)在的生命跡象，未來(lái)任務(wù)包括無(wú)人火星采樣返回任務(wù)，以及接替在軌火星探測(cè)器的新型火星軌道器，為將來(lái)載人火星探測(cè)奠定技術(shù)基礎(chǔ)，確保美國(guó)在火星及空間探測(cè)領(lǐng)域的霸主地位。

俄羅斯在火星探測(cè)領(lǐng)域?qū)で髧?guó)際合作，欲重筑空間探測(cè)能力

從歷史上看，蘇聯(lián)/俄羅斯在火星探測(cè)方面發(fā)射次數(shù)多，探測(cè)方式多樣，但絕大多數(shù)任務(wù)集中在美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期，而且任務(wù)失敗率高，20世紀(jì)90年代以后獨(dú)立發(fā)射的2次火星任務(wù)也遭遇失敗。

俄羅斯在2011年“福布斯-土壤”任務(wù)發(fā)射失敗后，重新審視并調(diào)整了其空間探測(cè)規(guī)劃，將大多數(shù)空間探測(cè)任務(wù)的發(fā)射時(shí)間延遲到2016年以后。根據(jù)俄羅斯2016年通過(guò)的《2016－2025年聯(lián)邦航天發(fā)展規(guī)劃》和2018年提出的月球探索路線，未來(lái)10年俄羅斯將重點(diǎn)開展無(wú)人月球探測(cè)，圍繞月球極區(qū)進(jìn)行探測(cè)活動(dòng)，為未來(lái)可能的載人探月和月球基地的建設(shè)打下基礎(chǔ)。此外，俄羅斯還將繼續(xù)與歐洲合作實(shí)施“火星生物學(xué)2022”任務(wù)，并計(jì)劃于2024年實(shí)施遠(yuǎn)征－M（Expedition－M）任務(wù)，探測(cè)火星及其衛(wèi)星，并從火衛(wèi)一帶回土壤樣品。但由于近年來(lái)俄羅斯進(jìn)行了一系列航天工業(yè)調(diào)整和改革，加上政治、經(jīng)濟(jì)大環(huán)境以及預(yù)算削減等因素，俄羅斯的新月球探測(cè)任務(wù)發(fā)射時(shí)間不斷延期，后續(xù)獨(dú)立的火星探測(cè)任務(wù)發(fā)射時(shí)間也并不明確。

目前，俄羅斯已于2016年和歐洲聯(lián)合進(jìn)行了“火星生物學(xué)2016”任務(wù)，并正進(jìn)行“火星生物學(xué)2022”以及遠(yuǎn)征－M火衛(wèi)一采樣返回任務(wù)的研制工作。

歐洲依托國(guó)際合作，圍繞“曙光計(jì)劃”實(shí)施火星探測(cè)任務(wù)

歐洲的深空探測(cè)以“曙光計(jì)劃”為主線，以“宇宙愿景2015－2025”（Cosmic Vision 2015－2025）為指導(dǎo)框架實(shí)施?！笆锕庥?jì)劃”是歐洲航天局（ESA）于2004年2月3日公布的一項(xiàng)以載人火星探測(cè)為最終目標(biāo)的無(wú)人和載人空間探測(cè)規(guī)劃。該計(jì)劃以火星探測(cè)為核心開展關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，同時(shí)將月球探測(cè)作為驗(yàn)證未來(lái)載人火星探測(cè)技術(shù)的必要過(guò)程，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)載人登陸火星。但是就ESA執(zhí)行“曙光計(jì)劃”的實(shí)際情況看，受歐洲的政治、經(jīng)濟(jì)等大環(huán)境的影響，“曙光計(jì)劃”中的載人探測(cè)部分受到ESA主要成員國(guó)（法國(guó)、德國(guó)和意大利）的質(zhì)疑和挑戰(zhàn)，ESA各成員國(guó)并未在該路線圖的最終目標(biāo)—載人探測(cè)上達(dá)成一致意見，路線圖上大量計(jì)劃內(nèi)容都被延期甚至擱置。目前，ESA明確將執(zhí)行的“曙光計(jì)劃”任務(wù)僅為“火星生物學(xué)”。

獵兔犬－2著陸器

在火星探測(cè)方面，ESA于2003年成功發(fā)射了其首個(gè)火星探測(cè)器—“火星快車”（Mars Express），其攜帶的獵兔犬－2（Beagle－2）著陸器在著陸時(shí)墜毀，但軌道器目前仍在軌運(yùn)行。歐俄合作的“火星生物學(xué)2016”任務(wù)也已成功發(fā)射，探測(cè)器成功入軌，試驗(yàn)著陸器著陸失敗?！盎鹦巧飳W(xué)”第二階段“火星生物學(xué)2018”任務(wù)延期到2020年，后又延期到2022年，并更名為“火星生物學(xué)2022”。

未來(lái)，ESA還將與NASA合作實(shí)施火星采樣返回任務(wù)，負(fù)責(zé)研制取樣火星車和地球返回軌道器。另外，法國(guó)國(guó)家空間研究中心（CNES）與日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）還計(jì)劃合作開展“火星衛(wèi)星探測(cè)”（MMX）任務(wù)。

日本發(fā)揮小行星采樣返回技術(shù)優(yōu)勢(shì)，未來(lái)將進(jìn)行火星衛(wèi)星采樣返回探測(cè)

日本的空間探測(cè)發(fā)展路徑與美、俄有顯著不同，并未開展長(zhǎng)期而宏大的、針對(duì)單一目標(biāo)天體的綜合探測(cè)活動(dòng)，而是選擇小行星作為突破點(diǎn)。目前，日本已發(fā)射了彗星、火星、月球、金星和小行星探測(cè)器，其中彗星探測(cè)、月球探測(cè)和小行星探測(cè)都獲得成功，尤其是小行星采樣返回探測(cè)水平世界領(lǐng)先。但1998年發(fā)射的唯一的火星探測(cè)器—“希望”（Nozomi）探測(cè)器任務(wù)失敗。

日本未來(lái)空間探測(cè)短期目標(biāo)是月球探測(cè)、小天體采樣返回探測(cè)和水星探測(cè)，長(zhǎng)期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)載人登月和月面長(zhǎng)期生存，建立月球基地，開展月球資源利用。日本未來(lái)還將開展大天體的環(huán)繞探測(cè)，包括火星以及木星綜合探測(cè)等。日本還明確指出，要通過(guò)國(guó)際合作開展大天體探測(cè)等復(fù)雜的空間探測(cè)任務(wù)。

2018年12月11日，日本內(nèi)閣府航天戰(zhàn)略本部公布2018年修訂版《宇宙基本計(jì)劃》，更新了至2034年的航天項(xiàng)目進(jìn)度，明確了日本未來(lái)將牽頭并與美歐合作開展“火星衛(wèi)星探測(cè)”任務(wù)，參與歐洲的“木星與冰層衛(wèi)星探測(cè)器”（JUICE），與德國(guó)合作研發(fā)“命運(yùn)+”（DESTINY+）深空技術(shù)驗(yàn)證任務(wù)，繼續(xù)推進(jìn)“月球探測(cè)智能著陸器”（SLIM）的研發(fā)等。

2020年2月19日，JAXA宣布“火星衛(wèi)星探測(cè)”任務(wù)獲得正式批準(zhǔn)，將進(jìn)入全面研發(fā)階段。該任務(wù)計(jì)劃于2024年發(fā)射，將觀測(cè)火衛(wèi)一和火衛(wèi)二（Deimos）兩顆火星衛(wèi)星，降落在火衛(wèi)一表面并采集表面樣品，最終于2029年將樣品送回地球。

印度將火星探測(cè)納入國(guó)家航天發(fā)展計(jì)劃

印度一直主張通過(guò)發(fā)展空間技術(shù)促進(jìn)民用技術(shù)的發(fā)展。印度總理莫迪也曾多次指出，空間技術(shù)發(fā)展象征著印度的科學(xué)技術(shù)成就。但實(shí)際上，印度進(jìn)行空間探測(cè)任務(wù)，其政治目的重于科學(xué)目的。印度將日本和中國(guó)作為空間探測(cè)的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，其空間探測(cè)目的首先是顯示實(shí)力，提升航天地位，其次才考慮科學(xué)探測(cè)成果。

印度在其“十二五”規(guī)劃中，就將火星探測(cè)正式納入國(guó)家航天發(fā)展計(jì)劃，并于2013年開展了首次火星探測(cè)任務(wù)。在實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)領(lǐng)域零的突破后，印度提出將實(shí)施第二次火星探測(cè)任務(wù)—曼加里安－2（Mangalyaan－2），目前該任務(wù)的計(jì)劃發(fā)射日期為2024年左右，可能攜帶著陸器和火星車。

3 全球各航天國(guó)家火星探測(cè)的能力水平分析

從火星探測(cè)的技術(shù)能力維度看，目前在火星探測(cè)領(lǐng)域，國(guó)外已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了火星飛越、環(huán)繞、著陸和火星車巡視勘察探測(cè)。其中，美國(guó)已經(jīng)全面具備火星飛越、環(huán)繞、著陸、巡視勘察探測(cè)能力，在火星探測(cè)領(lǐng)域占絕對(duì)領(lǐng)先地位；蘇聯(lián)/俄羅斯具備火星飛越、環(huán)繞、著陸探測(cè)能力，但其大部分任務(wù)都集中在冷戰(zhàn)期間，在此之后進(jìn)行的兩次任務(wù)都以失敗告終，最近與歐洲合作發(fā)射的“火星生物學(xué)2016”任務(wù)部分成功；歐洲通過(guò)唯一的一次獨(dú)立的火星探測(cè)任務(wù)，掌握了火星飛越和環(huán)繞探測(cè)能力；日本的火星軌道器任務(wù)未能成功，但該次任務(wù)使日本具備了火星飛越探測(cè)能力；印度也通過(guò)其首次火星軌道器任務(wù)，掌握了火星環(huán)繞探測(cè)技術(shù)。

國(guó)外火星探測(cè)能力對(duì)標(biāo)

美國(guó)是全球唯一實(shí)現(xiàn)火星著陸和巡視探測(cè)的國(guó)家，其火星探測(cè)技術(shù)占據(jù)全球霸主地位。美國(guó)的火星探測(cè)技術(shù)先進(jìn)，尤其是2011年發(fā)射的好奇號(hào)火星車任務(wù)，是美國(guó)火星探測(cè)的里程碑，首次驗(yàn)證了“空中吊車”精準(zhǔn)著陸技術(shù)，其精確著陸的成功實(shí)現(xiàn)標(biāo)志著美國(guó)火星探測(cè)技術(shù)取得標(biāo)志性突破。美國(guó)最近發(fā)射的“火星2020”，相比好奇號(hào)，其著陸橢圓的范圍減小50%，達(dá)到約10km，此外該次任務(wù)還將首次使用火星直升機(jī)。從美國(guó)1964年發(fā)射水手－4火星探測(cè)器以來(lái)，美國(guó)的火星探測(cè)經(jīng)歷了掠飛器、軌道器、著陸器、著陸器/火星車以及獨(dú)立的大型火星車等5個(gè)技術(shù)發(fā)展階段。

蘇聯(lián)/俄羅斯的火星探測(cè)技術(shù)在全球處于領(lǐng)先地位，火星探測(cè)任務(wù)數(shù)量?jī)H次于美國(guó)，但其所有成功的任務(wù)都是在冷戰(zhàn)期間實(shí)施的，20世紀(jì)90年代后僅進(jìn)行了兩次獨(dú)立的火星探測(cè)嘗試，均告失敗。

其他國(guó)家和地區(qū)，如歐洲、日本和印度，具備了火星飛越或環(huán)繞能力，尤其是日本和印度實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的轉(zhuǎn)變。

好奇號(hào)著陸火星

未來(lái)，美國(guó)將以突破火星采樣返回技術(shù)為里程碑，重點(diǎn)研發(fā)火星采樣返回相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，例如，樣品獲取與封裝技術(shù)、行星保護(hù)技術(shù)、精準(zhǔn)著陸技術(shù)、火星車的危險(xiǎn)規(guī)避和移動(dòng)技術(shù)、火星上升器技術(shù)、交會(huì)與樣品捕獲技術(shù)、地球再入器技術(shù)等；而歐洲和俄羅斯將繼續(xù)合作實(shí)施火星巡視勘察任務(wù)，計(jì)劃掌握火星著陸技術(shù)和巡視勘察技術(shù)，此外歐洲也將參與美國(guó)的火星采樣返回任務(wù)；日本則將利用其小行星采樣返回技術(shù)優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)突破火衛(wèi)一或火衛(wèi)二采樣返回技術(shù)。其他國(guó)家大多還是以突破火星環(huán)繞技術(shù)為主要目標(biāo)，重視實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)，而相對(duì)忽略科學(xué)目標(biāo)。