概述
火星是我們地球的近鄰，在很久以前那裡曾經有過和地球相似的環境，即使是現在，在火星
火星探測計畫的地表下也有可能存在生命。為了揭開這些謎團，人類對火星進行了一次又一次的探索。
美國宇航局從1997年開始對火星進行大規模的探索，先後向火星發射了火星探路者（mars
pathfinder)、火星勘察者98（mars surveyor 98)和火星全球勘察者（mars global surveyor)，
另外還有幾艘火星探測器正在準備中。
火星探路者在1997年就已經登上了火星，並發回了很多有價值的資料。火星勘察者98在進入
火星軌道後出現了故障，與地球失去了聯絡。火星全球勘察者也已經進入了火星軌道而且運行良
好，向地球發回了很多火星表面的照片。
此後,美國宇航局還將對火星進行大量勘察，全面了解火星的地形地貌和氣候特徵，為人類
登入火星做好充分的準備。
美國火星計畫
美國的火星協會制定出一套詳細的改造火星計畫，而且計畫正如“愚公移山”一般地逐步實施，也許1000年後，我們的子孫將生活在火星上。
火星探測計畫想像中的火星基地
火星探測計畫“火星共和國”的國旗
火星是除金星之外離地球最近的行星，由於運行軌道的變化，它與地球的距離在5570萬公里～12000萬公里之間。夜間天空中的火星熒熒如火，亮度常變，令人迷惑，所以中國古代稱火星為“熒惑”。而在古羅馬神話中，它被想像為身披盔甲、渾身是血的戰神“馬爾斯”(Mars)，這也是火星英文名字的由來。
這顆讓古代人類充滿幻想的星球，如今又成為人類的希望所在，因為火星是目前科學家勘探到的環境最接近地球的星球。如果要尋找另外一個適合人類居住的星球，火星肯定是第一候選。
火星探測計畫相關
雖然人類至今還沒有親自到過火星，只派出過探測器登上了這顆紅色星球，但是，人類的幻想卻是無止境的。現在美國宇航局(NASA)的火星登入計畫已經開始逐步實施，根據白宮的計畫，美國人將在2030年登入火星；而俄羅斯更是提出，要在2015年將太空人送上火星。這些大膽的航天計畫，將是人類移民火星的第一步。
隨著人類對火星的了解越來越多，不少科學家，甚至美國宇航局都已經開始進行移民火星的科學探索。在這些“火星發燒友”中，最熱心的要算美國著名的“火星協會”了。總部位於美國科羅拉多州的火星協會是一個非營利性科研組織，有5000名付費會員，他們來自世界29個國家，既有來自美國洛克希德馬丁公司、美國宇航局的頂尖科學家，也有來自世界各地的火星探險“發燒友”，他們目標只有一個——那就是爭取實現人類移居火星。
千年計畫驚世駭俗
要想移居火星，先要了解一個概念——(外星)環境地球化，這個詞的意思是“改變外星的環境，如大氣層里的氣體，使之接近地球的自然環境”。對於火星來說，最重要的是要讓火星上生成人類賴以生存的氧氣。對於這一目標，很多科學家認為需要2萬至10萬年的時間，因而是遙不可及的。但火星協會的創始人、科學家羅伯特·祖柏林認為，這個過程只要大約1000年時間就可以完成。
祖柏林把自己的工作跟哥倫布發現新大陸相提並論，如今他已經制定出一套詳細的改造火星計畫，而他領導的火星協會則將如“愚公移山”般逐步實施這個驚世駭俗的移民計畫，也許1000年後，當溫室效應最終摧毀我們的家園的時候，祖柏林的移民計畫會成為人類的“諾亞方舟”。
祖柏林宏大的改造計畫共分5步，這些性急的“火星人”甚至設計好了未來火星共和國的國旗，這面好似法國國旗的旗幟，顏色不是法蘭西的藍白紅，而是紅綠藍。
第一步：達到“環境地球化”的臨界點
完成自給自足的定居點從而移民火星具體計畫的第一步，則是先讓火星達到“環境地球化”的臨界點——使這個寒冷的星球變暖。現在火星赤道附近的溫度有時可以達到0℃以上，要使火星的冰凍物質完全融化，至少需要使火星的外層大氣達到40℃左右。與地球正在努力遏制溫室效應不同，祖柏林表示人類將要在火星上製造一場“巨大的溫室效應”。在祖柏林的計畫中，完成這一步的時間為2150年左右。祖柏林提出了三個讓火星變暖的方案，其中第三種方案得到許多科學家的贊同。
方案一：太空鏡
祖柏林給火星加熱的第一個方案是一面大鏡子，這面鏡子的直徑將超過120公里，在火星表面21公里以上的軌道運行。這面鏡子將把太陽光反射到火星指定區域，以釋放出冷凍地表下面的大氣和水。
不過，這面太空鏡子太大了，人類目前的科學水平還造不出這樣的太空鏡。
方案二：小行星撞擊
太空中很多小行星都是由冷凍的氨氣構成的，而氨氣則是重要的溫室氣體。祖柏林的計畫是，讓一顆直徑2.5公里左右的小行星去撞擊火星，撞擊產生的巨大能量將使火星上的1萬億噸冰融化成水，而小行星撞擊後釋放的氨氣也可以讓火星大幅升溫。他估計，40次這樣的撞擊就可以使火星達到適合人類居住的水平。不過，實現這一方案的科學難度也很大。
方案三：製造溫室氣體
祖柏林的第三種方案是在火星上人工製造溫室氣體，這是被認為最為可行的方案。和許多科學家一樣，祖柏林認為四氟化碳是最有效的溫室氣體，他計畫在火星上建幾處化工廠，不停地製造四氟化碳。根據計算，如果每小時排放1000噸這種氣體，30年內火星的平均溫度將升高27.8℃。這項過程預計耗能5000兆瓦，5個核電站就可以滿足這些能量需求。
第二步：釋放火星土壤中的大氣
現在的火星上只有稀薄的大氣，但在30億年前，火星的表面包圍著厚厚的二氧化碳大氣層。由於火星變冷，大部分二氧化碳都被土壤吸收冰冷凍起來。當人類完成改造火星第一步後，溫暖的氣候將使這些二氧化碳釋放出來。祖柏林表示，“土壤中釋放出來的二氧化碳可以在20年內讓火星溫度再升高5.6℃，這時候一些冰開始融化成水，水也開始蒸發，並形成雨雪等天氣現象。”根據他的計算，到2200年，火星表面將擁有0.1個大氣壓的二氧化碳。
第三步：種植植物
隨著土壤中二氧化碳的不斷釋放，到2250年，火星上的大氣含量將達到0.21個大氣壓，相當於地球的五分之一，其中大部分是二氧化碳。此時的火星居民不用穿太空服就可以走出戶外，當然他們還需要氧氣袋；普通飛機可以在火星上起降；人們還將建設一個帶有穹頂的封閉型城市。
一旦火星赤道附近的溫度長年保持在0℃以上，火星上就可以有穩定的液態水供應，到2250年，火星已經可以生長植物，不過祖柏林表示，“最先考慮培育的，應該是能夠促進光合作用的菌類和苔蘚。”
第四步：收穫氧氣
植物的生長，意味著氧氣的產生，光合作用使二氧化碳逐漸變成氧氣。
為了加快製造氧氣的速度，火星居民將大規模種植各種植物，並小心處理各種垃圾，因為垃圾腐敗會製造大量二氧化碳。此外，基因工程將幫上大忙，祖柏林預計，屆時科學家將培育出能釋放更多氧氣的“超級植物”。
第五步：再等1000年
前面的規劃看起來似乎很順利，50年就可以製造大氣，再過50年可以在火星上散步，但接下來的是一個漫長的過程，因為要使火星植物釋放出足夠人類自由呼吸的氧氣，大概需要1000年。在這1000年裡，火星居民要不停地種植、收穫，努力“生產”更多的氧氣。
火星檔案
火星探測計畫火星比地球小一些，半徑為地球的53%，體積為地球的15%，質量為地球的11%，表面重力為地球的38%。火星有稀薄的大氣，95%是二氧化碳，還有3%的氮，大氣密度約為地球大氣的1%。火星每24.63小時自轉一圈，並在一條橢圓軌道上以25.2度的傾斜角繞太陽公轉，周期為687天，因而與地球一樣，有四季分明的氣候，冬季最低溫度為零下125℃，夏季最高22℃，平均氣溫-63℃。這樣的自然狀態雖然仍不適合人居住，但與月球相比，可說有天壤之別。雖然目前在火星上還看不到液態水，但迄今探測發現的大量水流痕跡，至少說明火星上曾經有過滔滔大水，而且科學家們也發現火星兩極有大量的冰存在。
此外，火星上的綠黏土和火山灰，有利於植物生長；火星大氣中有足夠的二氧化碳氣體，可提高植物光合作用的效能，使農作物獲得比地球上更大的豐收。火星上到處都是氧化鐵等氧化物質，可還原出氧氣來。火星上有豐富的 能源。如風能比地球上要豐富得多；火星上有地熱能；還可利用二氧化碳和氫製造甲烷燃料；也可用重氫進行核發電等等。火星上有火山活動和水流衝擊形成的各種金屬富礦，這比散布在土石中的月球金屬元素優越得多。
中國的火星探測計畫
火星探測是我國首次開展的地外行星空間環境探測活動，神舟飛船隻是飛上幾百公里的太空，“嫦娥”飛船則要飛38.4萬公里到月球，而眼前“螢火一號” 遙遠的火星之旅卻得走完整整3.5億公里的漫長路程，這是我國深度空間技術和太空飛行器研製水平的飛躍。
舒展起宛如長臂般的藍色太陽帆板，六面體的白色身軀上布有攝像頭，5月21日，中國首個火星探測器“螢火一號”在上海閔行區博物館第一次揭開它的神秘“面紗”。
而在展示“螢火一號”模型的同時，其設計方上海航天局有關人士還透露了2009年我國首次探測火星的發射計畫、使命任務以及“螢火一號”身上的奇妙特性。
走完3.5億公里漫長路程
作為位於地球外側最近的一顆行星，火星和地球的最近距離5670萬公里，最遠距離則有4億公里，現在認為它有稀薄的大氣，也有四季交替的氣候變化，但 它依然是人類至今未能到達的神秘領域。2007年4月，中俄兩國總理舉行會晤，簽署了火星探測項目合作相關檔案。按照任務分工，中國火星探測器由上海航天 局負責總研製。
“它是繼載人航天、探月工程後，我國又一次重大航天科學計畫。”指著眼前初步命名為“螢火一號”的火星探測器模型，上海衛星工程研究所火星探測項目的 負責人陳昌亞激動地說，此前我國的“神舟”飛船隻是飛上幾百公里的太空，“嫦娥”飛船則要飛38.4萬公里到月球，而眼前“螢火一號”遙遠的火星之旅卻得 走完整整3.5億公里的漫長路程，這是我國深度空間技術和太空飛行器研製水平的飛躍。
模型僅一輛腳踏車大小
5月21日在滬現身的“螢火一號”模型只有一輛腳踏車的大小，屆時它的實際質量將重達110公斤，體積有750×750×600mm，太陽帆板展開將 達到7.85米，設計壽命2年，身為首位火星“探測兵”，它將攜帶等離子探測包、掩星探測接收機、光學成像儀和磁通門磁強計等先進的有效載荷。
“我們的探測器將和俄羅斯的探測器一起飛往火星。”上海航天局有關人士昨天介紹了“螢火一號”抵達火星的全過程——即2008年4月探測器完成初樣， 2009年6月完成真樣，根據協定，2009年10月，“螢火一號”將與俄方的火星土壤採樣返回探測器Phobos-Grunt(簡稱“福布斯探測器”) 一起由俄運載火箭同時發射，發射地點是在哈薩克斯坦境內的拜科努爾航天發射中心。
2010年進入火星軌道探測
升空後，“螢火一號”將在距地面200公里的遠軌道飛行4小時，然後啟動主發動機，飛到距地面1萬公里的過渡橢圓軌道無動力飛行26個小時。緊接著， “螢火一號”將迎來徹底告別地球的那一時刻，伴隨著主發動機的再次啟動，它就將進入從地球到火星的雙曲線軌道，開始預計長達10到11個半月的太空旅程。
到2010年，“螢火一號”將由俄方探測器送入繞火星的橢圓形軌道，此刻太陽帆板將會展開，完成對太陽、對地球和對火星三個工作模式的切換，在近火點 (距離火星最近的點)800公里、遠火點80000公里、軌道傾角正負5度的火星大橢圓軌道上開展火星空間環境的科學探測，正式開始履行它的火星探測使 命。
揭秘“鳳凰”號火星探測計畫
七種武器
“鳳凰”號探測器是一個由3條腿支持的平台，平台直徑1.5米，高約2.2米；其中心是一個多面體儀器艙，艙左右兩側各展開一面正八邊形太陽能電池陣，跨度5.52米。與“火星極地著陸器”相比，“鳳凰”號探測器的最大變化是提高了太陽能電池的性能。“鳳凰”號探測器攜帶了7種科學探測儀器，美國宇航局工作人員把它們戲稱為7種探索火星生命來源的“秘密武器”，它們分別是：
(1)機械臂(RA)
它是“鳳凰”號探測器上最重要的設備，用來挖取火星表面及表面下層的土壤樣品。它將挖得的樣品送入著陸器搭載的“顯微鏡電化學與傳導性分析儀”和“熱與氣體分析儀”中進行化驗分析。
機械臂長2.35米，有4個自由度，末端裝有鋸齒形刀片和波紋狀尖錐，能在堅硬的極區凍土表面，挖掘1米的深坑。機械臂還可為裝在臂上的相機調整指向，引導測量熱與電傳導性的探測器插入土壤。
(2)顯微鏡電化學與傳導性分析儀(MECA)
它是在“火星勘探者”計畫中所使用的儀器基礎上略加改進而成的，包括濕化學實驗室、光學顯微鏡、原子力顯微鏡和熱與電傳導性探測器4台儀器，用以檢測土壤的元素成分以及給土壤樣品拍攝成像。
(3)熱量和釋出氣體分析儀(TEGA)
它包括微分掃描熱量計和質譜儀兩部分，用以對土壤樣品的吸熱和散熱過程進行觀測記錄，並對加熱後釋放出的揮發物進行分析。
(4)表面立體成像儀(SSI)
用以測繪高解析度的地質圖和機械臂作業區地圖，進行多光譜分析和大氣觀測。它可拍攝著陸位置地形的高清晰度、彩色、立體圖像。
(5)機械臂相機(RAC)
它安裝在機械臂末端的挖掘鏟上，用以拍攝機械臂採集的土壤樣品的高解析度圖像，分析土壤顆粒的類型和大小。
(6)火星下降成像儀(MARDI)
用於在“鳳凰”號下降過程中動態拍攝火星表面，勘察著陸點附近的地質情況。
(7)氣象站(MS)
這是加拿大宇航局為“鳳凰”號著陸器專門研製的新儀器。它由雷射雷達和溫度壓力測量裝置兩部分組成，可以監測火星大氣層的塵埃、溫度等變化，記錄火星北極每天的天氣狀況。
