从1975年8月2日海盗一号火星登陆飞船发射算起，截至当下美国航空航天局NASA已经连续发射9艘火星登陆飞船，其中仅有一艘火星极地登陆者号登陆火星失败。与此同时他们还在火星表面成功部署了4辆火星车，而放眼全球成功登陆火星且在火星表面展开火星车巡视探测的国家仅有美国一家。
毫无疑问美国NASA是现阶段火星探测领域里的手执牛耳者，那么我们还有没有机会翻盘呢？
好奇号拍摄的火星表面
四年多前航天科技集团五院受命负责抓总研制火星一号飞船，按照计划它将于今年7月23日由长征五号遥四运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空，这是我国第一次完全独立自主实施的火星探测计划（萤火一号由俄罗斯火箭发射，并不算是独立自主的火星探测任务）。
习惯了闷声发大财的中国航天人在长达四年多火星一号飞船研制过程中一直非常低调，航天爱好者如果想知道一些相关信息就必须有福尔摩斯般的推理能力，以期从官方信息中筛选出一些有价值的干货。我们之所以要保持神秘色彩，为的就是在亮相那一刻将震撼值最大化。
火星探测器应急信标试验队出征仪式
本月上旬，南京航空航天大学火星探测器应急信标试验队出征仪式在明故宫校区综合楼举行。该则报道中明确指出，这标志着火星信标项目取得阶段性成功，并
意味着火星一号飞船已经或者即将转场海南文昌航天发射场，而今天刚好距离7月23日火星发射窗口还有整整100天时间。
海南文昌航天发射场
火星登陆任务是举世公认的世界级难题，目前除美国外，其它所有国家发射的火星登陆探测任务皆以失败告终，苏联火星6号飞船被认为部分完成了火星登陆任务，但由于芯片损毁探测器仅存活了数秒钟，因此不能被定义为成功登陆。
由于登陆火星不同于其他弱引力天体，这颗星球有稀薄大气层存在，飞船再入火星大气层面临着一系列未知气动条件与问题，加之地火通信距离十分遥远存在延时通信难题，而飞船再入全过程也只有7分钟时间，同时火星表面地形也更为复杂，沟壑、沙漠、岩石等诸多不确定因素对成功保障登陆任务带来了极大困难，在考验飞船自主能力的同时也对数据传输提出了苛刻要求。
再入火星大气层
在减速与着陆阶段如果通信手段失灵，此时就需要“应急信标”支持，以满足在非预期着陆情况下应急信标与数据保障要求。
为了确保火星一号飞船任务的圆满成功，近些年来我们的确下了很多功夫。事实上早在2016年火星一号飞船立项之前，中国航天就不止一次地想要上马火星项目。
例如，在推进嫦娥二号绕月卫星时，当时有科学家就提出利用嫦娥二号剩余燃料奔向火星，如果这一目标达成，我们将成为全球第4个进行火星探测的国家，也不会让印度曼加里安号火星探测器有任何可乘之机，但由于当时深空测控网项目没有得到大力支持，因此嫦娥二号变身火星探测器的设想最终落空。
嫦娥二号变轨发动机
一时忍耐为的是华丽转身，火星一号飞船可以看作是一艘争气船，但它绝不会仅仅限于争一口气。
火星一号飞船发射质量为5吨级，这一体格超越了好奇号项目，将成为人类向火星发射的最大吨位飞船，将由长征五号遥四运载火箭发射升空，今年1月该火箭YF-77氢氧发动机完成了出厂前试车测试工作。
就外观来看火星一号飞船主要由轨道器与进入器组成，而进入器中还包络有着陆器与火星车，这些设计将助力火星一号飞船通过一次发射完成“绕、落、巡火星”三大科目，第一次自主探火就连续实现上述三个目标的国家我们将是第一个。
火星一号飞船
我们为什么敢于迈出如此之大的步子？
这主要缘于扎实的根基，众所周知通过嫦娥探月工程实施我们已经成为人类21世纪探月先锋力量，连续发射了5艘月球任务飞船，虽然火星与月球存在着很多条件差异，但深空探测的许多工程技术都有互通性。
比如火星一号飞船着陆器支撑腿使用的高效吸能合金与嫦娥三号、四号皆属同款，火星一号着陆器使用的YF-36变推力发动机也是嫦娥四号7500N变推力发动机的大喷口改型版。
嫦娥四号高效吸能合金支撑腿
同时依托嫦娥探月工程我们建成了布局全球的深空测控网，这是印度借助美国深空测控网发射绕火卫星所不能比拟的。
深空测控水平高低对火星探测任务成败起着决定性作用，没有精准测控就无法在遥远轨道对变轨发动机进行精确操控，飞船可能飞掠火星，也可能一头撞上火星。
如果有优异的深空测控能力，飞船不仅可以在对的时间启动变轨发动机，也可以基于精准测控进入精确度更高的地火转移轨道，可以更快速地抵达火星，也能节省飞船燃料，这将极大延长飞船轨道器使用寿命。
火星一号地火转移轨道
“人类最大吨位火星飞船”、“一步实现火星绕落巡”描述的是强悍的工程实力，火星一号飞船还将一步跨过美国近半世纪探火历程，这描述的是该型飞船工程实力衍生出的任务能力。
火星一号飞船总计搭载有12个科学载荷，其中作为绕火卫星使用的“轨道器”搭载有中分辨率相机、高分辨率相机、环绕器次表层探测雷达、火星矿物光谱分析仪、火星磁强计、火星离子与中性粒子分析仪，“火星车”搭载有导航地形相机、次表层探测雷达、火星表面成分探测仪、多光谱相机、火星表面磁场探测仪、火星气象测量仪。
火星一号轨道器
这些科学载荷大多居于世界先进水平，或与世界领先水平持平。例如，轨道器搭载的高分辨率相机就达到了世界领先水平，其近火点300公里轨道优于0.6米的分辨率远超美国NASA的“火星全球勘探者号”与欧空局“火星快车号”，而印度曼加里安号卫星的火星彩色相机则与我们根本不在一个段位。
一步跨过美国半世纪探火历程还有一个显著标志就是火星一号携带的火星车，综合技术水平不仅可以与勇气号、机遇号比肩，甚至有所超出。
火星一号火星车
火星一号火星车重240公斤（勇气号/机遇号重174公斤），主动悬架，在勇气号/机遇号具备的直线行驶、原地转向、行进间转向功能基础上增加了蠕动和蟹行技能，也就是说该车不仅能直着走还能横着走，复杂地形适应能力更强。
火星一号进入器极具创新地采用了弹道式加配平翼的再入火星大气方式，再入火星时长由7分钟延长至9分钟，优势是进一步降低飞船减速难度，提高任务成功率。
火星一号进入器
除了继承嫦娥探月的工程经验，我国还掌握着具有世界领先水平的减速伞研发能力，例如，嫦娥五号T1试验器减速伞与返回舱重量比达到了2.4%，大幅领先于日本隼鸟号与美国星辰号，进一步提高任务成功率。
反观俄欧联合研制的ExoMars2020火星飞船由于受制于减速伞问题已于今年3月投了弃权票，宣布退出2020年火星探测大军，由此今年火星登陆任务只剩下我们的火星一号与大洋彼岸的毅力号。