作者

　　大卫·M.哈兰德博士(David M. Harland )

　　英国著名天文和太空科普作家，世界科技出版集团斯普林格公司旗下实践(Praxis)丛书的主要签约作家。毕业于英国圣安德鲁斯大学，获得天文学学士和计算机博士学位。曾供职于学术界和计算机行业，自1995年转为全职科普作家，创作和主编30多部作品，20多年深耕天文、行星、太空科技、太空探索等领域。

　　译者

　　郑永春博士

　　行星科学专家、科普作家、中国科学院国家天文台研究员，现任中国科普作家协会副理事长、中国科协月球与深空探测领域全国首席科学传播专家、教育部义务教育课程标准修订组成员、教科版小学《科学》教材编写组成员、果壳网科学顾问，2016年获美国天文学会卡尔·萨根奖，成为获得该奖的第一位中国科学家。

　　刘晗

　　北京外国语大学翻译学博士生在读，北京师范大学天文学学士、翻译硕土。北京市优秀毕业生，北京师范大学优秀毕业生。《中国国家天文》《环球科学》等杂志译者，合译有《冥王星沉浮记》等书。

　　火星上是否存在水源？火星上是否有生命？航天器如何在火星上工作？火星适合人类居住吗？人类何时移民火星？读懂了这本，也就读懂了火星。

　　《火星全书》从45亿年前至今的火星全记录。自古至今，火星都是人类向往的行星。 本书介绍了火星的过去、现在和未来，从用望远镜观测火星、早期的火星理论，到发射航天器观测火星，再到派出火星车直击火星、寻找火星上的生命、火星遥感新的视野、寻找关于火星的正确答案，之后还介绍了科幻作品中的火星以及人类何时登陆火星。在最后，以编年史的形式记录了人类历次探测火星任务，以及关于火星的信息、火星与地球的对比、火星的大气层、火星地图等等。

　　另外，书中还包含200多张等来自NASA等机构的图片，让读者一睹火星的壮观面貌和不为人知的细节。丰富的史实、详实的知识、精美的图像，人类探索火星伟大瞬间全记录，带领你全面而充分地认识火星。

　　2020 年中国首探火星，一举实现三个目标

　　2016 年 1 月，中国首次火星探测任务正式立项。经过几年的研制，2020 年在海南文昌航天发射场，利用长征5 号运载火箭发射，通过环绕火星的轨道器、火星表面着陆器、火星车等三个航天器，天地联合探测火星。火星探测器经过约7 个月的飞行，抵达火星轨道。也就是说，我国自主研发的第一个火星探测器将于2021 年到达火星，随后着陆在火星表面并进行巡视探测。

　　根据地球与火星的位置关系，每 26 个月火星会有一个发射火星探测器的最佳时间，叫作发射窗口。在这个时间发射，将节省火星探测器的燃料，缩短抵达火星的时间。2020 年就是一个火星发射窗口，历时约1 个月。如果错过这次机会，只能再等26 个月。

　　虽然，中国已经开展了四次月球探测任务，全部取得成功，但在探测火星方面，我国还是“后来者”。不过，通过探月工程的锻炼，我们已经掌握了深空探测器的轨道设计、自主导航、测控通信、表面软着陆等关键技术，积累了丰富的经验，为火星探测任务的成功实施奠定了坚实的基础。

　　中国首次火星探测任务，将探测火星的空间环境、地形地貌、地表结构、大气运动等重要信息，为下一阶段的探测任务收集基础数据。中国首次火星探测任务虽然起步较晚，但奋起直追的决心很大。此前，只有美国在一次火星探测任务中，成功实现“绕”和“落”，欧洲曾两次尝试火星表面着陆，但都以失败告终。我国首次火星探测，在一次任务中，实现“绕、落、巡”三大工程目标，这在世界火星探测历史上也是前所未有的。当然，我们面临的挑战也空前巨大。

　　人类已经开展了40 多次火星探测任务，但只有 18 次获得了成功，成功率仅40%。探索火星的旅途并非坦途，需要经历长达7-8 个月的行星际飞行、飞行旅程数亿千米，从地球上发过去的信号需要20 多分钟之后，才能被火星探测器收到。在进入大气层之后，要经历7 分钟左右的急刹车，避免高速撞击到火星表面坠毁。即便经历重重困难，终于成功登陆火星，火星车还要穿越崎岖不平、坑坑洼洼的地形，经历强风和大范围的沙尘暴，承受火星表面强烈的宇宙射线照射，这些都是我们要面对的难题。

　　在中国首次火星探测任务中，环绕火星上空运行的轨道器上，将搭载高、中分辨率相机，光谱仪、磁强计、雷达探测仪、离子和中性粒子探测仪等科学仪器；火星车上将搭载探地雷达、相机、光谱仪、小型气象站、磁场探测仪等科学仪器。利用这些科学仪器获得的探测数据，将帮助我们更好地认识和了解火星。

　　如果说，月球探测打开了中国人探测深空的大门，火星探测则是中国第一次真正意义上的行星探测任务，是我们迈向深空的关键一步。正如中国科学院院士、著名的天体化学家欧阳自远所说的那样：“在深空探测上，中国应该飞得更远，中国也有能力飞得更远！”中国人在火星探测上，不仅要去，还要回得来。在完成首次火星探测任务之后，中国计划在2030 年左右，从火星上采样并送回地球，迈出更大的一步。

前言 

译者序

作者序

第一章 研究起步

1.天体运行 

2.望远镜观测的先驱 

3.早期地图 

4.火星的卫星 

第二章 火星理论

1.斯基亚帕雷利的约数 

2.罗威尔的火星人 

3.火星上的环境 

第三章 直击火星

1.飞越快照

2.全球视角 

第四章 寻找生命

1.探测策略  

2.“海盗号”着陆器  

3.克里斯平原上 

4.这也是个乌托邦 

5.争议四起  

6.极端微生物 

第五章 遥感视野

1.蹒跚起步  

2.“火星全球勘测者号” 

3.食尸鬼的盛宴 

4.“奥德赛号”的洞察  

5.欧洲加入  

6.“火星勘测轨道器”的探测目标

7.地质年代序列  

8.印度的火星轨道器 

9.丢失的大气层 

10.嗅寻甲烷 

第六章 寻找答案

1.“火星探路者号” 

2.探索受挫  

3.机器人野外地质调查  

4.古谢夫撞击坑内的“勇气号”  

5.子午线高原上的“机遇号”

6.“凤凰号”找到冰  

7.盖尔撞击坑中的“好奇号”  

8.火星内核 

9.未来火星车  

10.2020年中国首探火星，一举实现三个目标

第七章 火星科幻

1.《星际战争》  

2.《火星（巴松）》与约翰·卡特  

3.广播剧恐慌  

4.《火星纪事》 

5.《红色星球》  

6.《火星沙》  

7.太空时代小说 

第八章 登陆火星

1.太空旅行 

2.早期设想 

3.阿波罗计划后的提议 

4.做什么，怎样做，何时做  

5.先进推进器 

后 记

火星地图  

火星探测任务编年史 

火星与地球的比较 

火星大气  

图片来源中英文对照  

扩展阅读  

译者后记