美國現在在火星上有伴了。

據中國官方媒體報導，北京時間週六上午，一個中國航天探測器穿越了稀薄的火星大氣層，在一個大平原上安全著陸，完成了此前只有另外兩個國家實現過的壯舉。（中國探測器在火星著陸的時間是美國東部時間週五晚7點18分。）

該探測器在火星著陸前，中國曾在上個月發射了一個新軌道太空站的核心艙，還曾在去年12月成功地從月球上採集了約兩公斤的岩石和土壤，並將其帶回了地球。中國計劃在下個月將三名宇航員送入太空，可能會開啟中國人在地球軌道上常規出現的時代。

僅是通過探測器今年2月抵達火星並進入軌道一事，中國的太空計劃就已證實了其在探索太陽系的頂級機構中的地位。在一些人看來，一場新的太空競爭已經到來，現在，通過已經完成的火星著陸——所載火星車即將出現在火星表面，中國的太空計劃確立了主要競爭者的地位。

「中國在火星的成功著陸向世界證明，還有一個國家擁有先進的行星間空間探索能力，」獨立分析人士、關於太空探索的新書《太空爭奪》(Scramble for the Skies)的合著者納姆拉塔·戈斯瓦米(Namrata Goswami)說。

美國國家航空航天局(NASA)科學任務理事會主席托馬斯·祖布欽(Thomas Zurbuchen)向中國表示了祝賀。「與全球科學界一起，我期待著這項任務為人類了解這個紅色行星將做出的重要貢獻，」他在Twitter上寫道。

直到上週五前，中國國家航天局對火星著陸計劃近乎秘而不宣，這與其通常對任務保密的做法相符。但是，即將發生火星著陸的消息開始在社群媒體上和官媒報導中傳開，表明它很快會發生。

中國的國家電視台沒有實時報導著陸，但後來對這次任務做了好幾個小時的專題報導。中國國家領導人習近平向航天局的科學家和官員們發了賀電，讚揚了這一成就。

「這是我國航天事業發展的又一具有里程碑意義的進展，」習近平在賀電中說。「你們勇於挑戰、追求卓越，使我國在行星探測領域進入世界先進行列。」

「天問一號」探測器是去年7月從地球發射的，選擇那個時間是為了利用火星和地球的距離在它們繞太陽軌道上每兩年最近的時間窗口。

該探測器由環繞器、著陸巡視器（包括火星車和進入艙）組成。

「天問一號」於今年2月10日進入了火星軌道，那以後一直在一個安全高度上繞火星運行，為著陸嘗試做準備。

未命名的著陸巡視器上有一個以中國民間傳說中的火神命名的「祝融號」火星車，該名稱打敗了今年1月公布的征名初選結果中的其他九個。

「祝融號」的質量約為240公斤。這讓它比美國宇航局2004年在火星上著陸的「勇氣號」(Spirit)和「機遇號」(Opportunity)要重些，但這個質量只有目前正在火星上運行的「好奇號」(Curiosity)和「毅力號」(Perseverance)火星車的四分之一左右。

著陸巡視器降落幾天後，將把火星車釋放到火星表面。與「勇氣號」和「機遇號」一樣，「祝融號」的電力將來自太陽能電池板，太陽能電池板可伸縮，因此可以定期抖掉上面積累的沙塵。「毅力號」和「好奇號」的電力來自原子能電池，這種電池將放射性鈈衰變產生的熱量轉化為電能。

「祝融號」上的六台儀器包括相機、表層探測雷達、火星表面磁場探測儀、火星氣象測量儀等。

「天問一號」不是中國火星任務的首次嘗試。「螢火一號」是首次，差不多10年前，一個與中國無關的失誤導致了該任務的失敗。運載它的俄羅斯火箭在飛行中出現意外，導致「螢火一號」在地球大氣層中燒毀。

著陸巡視器降在了烏托邦平原，這是火星北半球的一個幾千公里寬的巨大盆地，很可能是隕石撞擊形成的。1976年，NASA的「海盜2號」(Viking 2)著陸器曾造訪過這個平原。

這些平原是火星北部低地的一部分。如果幾十億年前這顆紅色行星上曾經有過很多水的話，這個地區很可能位於水下，是覆蓋火星北部的海洋的一部分。烏托邦平原的地勢低於兩段被解釋為早期火星海洋遺留下來的海岸線。

來自假想中的海洋的水可能滲透到了地下，至今可能仍以冰的形式存在於那裡。2016年，科學家用NASA火星偵察軌道器上的雷達儀器得出結論，那裡確實有很多冰——相當於整個蘇比利爾湖的水分布在比新墨西哥州面積還大的地區。

「天問一號」任務的一個目標，是更好地了解該地區的冰分布情況，未來的人類殖民者可能用這些冰來維持生存。

中國航天局強調了「天問一號」的國際合作性質，包括來自歐洲航天局、阿根廷、法國和奧地利的貢獻。

在這顆紅色行星上著陸充滿了危險。NASA的著陸巡視器——最近一次是「毅力號」——抵達火星時，工程師們把著陸過程描述為「恐怖的七分鐘」。

因為「天問一號」已在火星軌道上運行，其進入火星大氣層的速度沒有「毅力號」的那麼快。因此，中國的著陸巡視器經歷了更長時間的恐怖，中共控制的報紙《環球時報》在上週五的報導中引用專家的話說是「黑色九分鐘」。探測器也是在自行操作，因為火星與地球之間的信號傳輸需要17分42秒。

著陸巡視器以高速向火星降落，火星稀薄的大氣層不足以減緩著陸的速度。空氣受高速飛行的太空艙壓縮生成衝擊波，衝擊波產生的巨大熱量必須被吸收或被消散。蘇聯、NASA和歐洲曾有幾次任務在火星墜毀。

只有NASA不止一次完整地降到火星表面。NASA最大的火星車「好奇號」和「毅力號」靠降落傘來減慢飛行速度，靠隔熱罩來消散大氣摩擦產生的熱量，還使用了被稱為「空中起重機」的複雜系統。空中起重機基本上是火箭驅動的噴氣背包，它們把著陸巡視器掛在下面，用尼龍繩將其降到火星表面後，再安全地飛離著陸區。

「我國首次實施火星探測任務，沒有火星環境，特別是大氣等參數的一手數據，」上海新聞網站澎湃新聞的報導援引火星巡視器總體主任設計師陳百超的話說。「相當於在一個完全未知的環境步步摸索，難度可想而知。」

據《環球時報》報導，大概在北京時間週六凌晨4點（美國東部時間週五下午4點左右），「天問一號」探測器降低了停泊軌道後，著陸器與環繞器分離。

分離約半小時後，環繞器上升回到其原來的停泊軌道，為著陸巡視器提供中繼通信，中國航天局對《環球時報》說。著陸巡視器在進入火星大氣層之前，曾環繞火星運行三個小時。

「天問一號」的錐形進入艙帶著陸巡視器和火星車穿越火星大氣層。隔熱罩保護進入艙在高速穿越大氣層時不受超熱氣體的影響。與火星稀薄空氣的摩擦幫助將進入艙的速度降低了約90%，航天科技集團五院的副主任設計師譚志雲接受《環球時報》採訪時說。

降到一定高度後，隔熱罩脫離。接下來，著陸巡視器與減速傘和錐形部分分離。有四條腿的著陸巡視器（其設計與「嫦娥三號」和「嫦娥四號」的月球著陸器類似）啟動火箭引擎，在空中短暫盤旋，尋找安全著陸點，然後動力下降到火星表面。

中國在月球背面有一個機器人巡視器，最近將下一個太空站的主要部分送入了地球軌道。中國的太空計劃還有許多其他目標。這裡有更多關於中國太空探索計劃的信息。

最近幾週，NASA製造的實驗直升機「獨創號」(Ingenuity)在火星表面實現了首次飛行。這個小型旋翼槳飛行器是為了證明類似直升機或飛機的東西可以在火星稀薄的大氣層中飛行。

到目前為止，NASA的火星飛行任務取得了巨大的成功。在4月19日的首次飛行中，「獨創號」在大約3米的高度盤旋了約30秒。後續嘗試更加雄心勃勃，第五次在更高高度的飛行單程距離約130米。「獨創號」將從新地點開始第二個任務，為NASA的「毅力號」火星車做類似空中偵察的工作。

在NASA和中國今年的火星任務之前，阿拉伯聯合酋長國建造的「希望號」(Hope)火星衛星已先行進入火星軌道。「希望號」自2月9日以來一直圍繞著這顆紅色行星飛行，並開始對火星的大氣和天氣進行科學觀測。

本週早些時候，「希望號」發布了在火星日不同時間環繞火星的氫原子圖像。這項研究可能幫助地球上的科學家更好地了解氣體如何在火星周圍循環並最終逃離這個行星。