他說，國外在火星著陸任務之前都有環(huán)繞衛(wèi)星在火星附近，可以對著陸過程以及著陸后的數(shù)據(jù)通信提供及時支持。而中國的火星著陸巡視器是環(huán)繞火星不久后，就要與環(huán)繞器分離并降落，這對于著陸后的火星車自主能力提出更高要求。

　　“另外，這樣的任務在軌道設計上更具有復雜性，要兼顧著陸和環(huán)繞軌道的要求，增加了任務的難度和復雜度。”孫澤洲說。

　　他說：“我們希望用有限的經(jīng)費盡可能多獲得一些成果，更高效地推動技術進步。所以我們想結合探月已經(jīng)走的第一步和第二步的基礎，一步實現(xiàn)環(huán)繞、著陸和巡視。我們具備了這樣的技術條件，希望一步邁得大一點。”

　　挑戰(zhàn)

　　這樣的任務，孫澤洲坦陳，難度非常大。

　　“這次任務最核心、最難的地方，就是探測器進入火星大氣后氣動外形和降落傘減速的過程，并且只有一次機會，必須成功。由于地球與火星距離遙遠，整個過程無法由地面實時控制，必須依靠探測器自主完成。”孫澤洲說。

　　自２０世紀６０年代以來，國際上已實施的４２次火星探測任務，成功率僅為５２％．

　　最讓這位火星探測器總設計師擔憂的是火星大氣。

　　“火星大氣具有很高的不確定性，有些因素我們還沒有認識透，比如火星大氣的變化規(guī)律、風暴時的特性等。我們現(xiàn)在感覺壓力很大，是因為不能掌控的因素很多。如果降落那天真的起了塵暴，就不能降落。”孫澤洲說。

　　他說，由于沒有那么多的推進劑來抵消那么高的速度，所以登陸火星時，９９％以上的減速都是靠火星大氣的作用。然而，火星的大氣和降落傘減速與地球上的相似度不到５０％，而且火星的大氣難以在地面模擬。

　　“我們只能把各個因素單獨分析，開展單項模擬，沒辦法用一個完整的過程在地面把實際過程模擬出來，這也是我們現(xiàn)在很困惑的事情。但正因為有壓力，才能帶來技術進步。”孫澤洲說。

　　火星那么大，去哪兒好呢？

　　曾擔任探月工程二期探測器總設計師的孫澤洲說，由于中國火星車將使用太陽能供電，從光照角度考慮，最理想的地方是火星赤道附近，但是火星赤道附近的地形復雜。另外，由于登陸火星９９％以上的減速是靠大氣減速，因此著陸點海拔越低減速時間越長，登陸越安全。

　　“綜合考慮地形復雜度、高程、光照條件、溫度等因素，火星比較適合著陸點在北緯５度至３０度的區(qū)域。”孫澤洲說。

　　他說，當初在確定嫦娥三號登月落點時，專家們先畫了一個１００乘３００公里的大區(qū)域，在探測器進入環(huán)月軌道決定要著陸后，又預計了一個落點，最后真正的著陸點與預計的落點只偏差幾百米。

　　“火星著陸點的確定也類似。就好比我們先選擇要去北京，至于落在北京哪個區(qū)哪條街道，是到附近再做精確的選擇。由于火星大氣模型誤差很大，所以在火星登陸的偏差可能會比登月大。”孫澤洲說。

　　探火與探月有何不同？

　　孫澤洲說，探月工程已為火星探測打下了很好的基礎，如果沒有探月工程，希望火星探測一次就著陸并讓火星車走起來，是不現(xiàn)實的。“但是火星探測僅有一半的環(huán)節(jié)與探月有相似性。”

　　舉個例子，在嫦娥三號任務中，月球的地形地貌具有不確定性，但其他環(huán)境因素都在可控范圍內(nèi)，可通過設計規(guī)避風險。但火星除了地形以外，其大氣情況具有很高的不確定性。

　　此外，登陸火星需要經(jīng)過四個階段：氣動外形減速，降落傘減速，反推發(fā)動機減速，著陸器的緩沖腿吸收最后的能量。但月球沒有大氣，登月只有反推發(fā)動機和著陸緩沖兩個階段。

　　孫澤洲說，由于月球距離地球４０萬公里，而火星距離地球最遠時達到４億公里。在探月工程的帶動下，中國已建立深空測控網(wǎng)，能夠實現(xiàn)對火星探測器的測控。但是數(shù)據(jù)還不能實現(xiàn)高速傳輸，因此未來的火星車操控要比月球車的操控更為復雜。

　　距離遙遠的另一個后果是火星光照強度小，火星大氣對陽光還有削減作用，所以火星車的能源供給比月球車更為困難。

　　去火星探索什么科學之謎？

　　孫澤洲說，中國火星探測的科學目標雖然還沒有最終確定，但基本上圍繞這幾個方面：通過光學遙感探測火星形貌，看看火星表面長什么樣；通過光譜等探測火星土壤元素、礦物成分及巖石類型；探測火星空間環(huán)境，包括火星大氣；探測火星土壤結構及水冰，火星表面甚至地下淺層是否有水？

　　“深空探測雖然不會馬上產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益，但是對于滿足人類探索未知世界的好奇心，拓展人類生活空間，都具有重要意義。”孫澤洲說。