火星历来是一个危险的目的地。40多年来，世界各国先后向火星发射了30多个各类探测器，但2/3探测器都以失败告终，所以被称为“探测器的坟场”、“死亡星球”。远的不说，就从2003年12月份讲起，日本的希望号火星探测器因为技术故障而在太空中做了几年绕太阳旋转的人造行星，到了最后关头又出现故障，与火星擦肩而过。欧空局的猎兔犬2号着陆器在进入火星大气后杳如黄鹤，美国勇气号近乎完美地来到火星表面，却在它的孪生兄弟机遇号成功到达之前，出现通讯故障，近日业已康复。而机遇号也号称患了“感冒”，现已“下床走路”。人们不禁要问，为什么探测火星这样难？
　　
　　失败原因多多
　　
　　火星探测之所以使人们产生败多胜少的印象其原因是多方面，但其中一个重要原因是因为人类对它尝试最多。因为人类发射的探测器飞经地外的第一颗行星就是火星，人类探测器第一次围绕运行、第一次着陆以及第一次漫步的行星也是火星。
　　另外，从地球到火星路途遥远，探测器要飞几亿千米、半年左右才能到达火星，所以它比发射人造地球卫星要复杂得多，对轨道设计、运载火箭、控制、通信、电源等技术都提出了很高的要求。
　　再者人类目前对登陆地点的环境了解甚少，因而使火星探测器在登陆时很困难，失败率高也就不足为奇了。人类目前还没有掌握在火星表面上一个精确位置进行可控制登陆的技术，因此当探测器登陆火星时，就有可能会进入岩石地带或其他类型的复杂地形。所以在设计火星车时要考虑使它能经得住一些东西的碰撞，同时还要具备承受可能进入任何恶劣环境的能力。
　　火星环境复杂、气候恶劣。火星大气密度只有地球大气密度的1%，因而辐射严重。火星上的沙尘也很大，其尘暴有时是地球上12级台风的6倍，持续时间可达半年，火星探路者最后就是因沙尘覆盖了太阳电池板而无法工作了。虽然从照片上看，登陆点四周很平坦，但这可能只是假象，因为火星表面尤其是平原地带有可能布满灰尘，谁也不敢保证登陆点四周没有被火山灰覆盖的陷阱，一旦陷进去，麻烦可就大了。火星上温度很低，赤道上的平均温度只有－23°C，与地球南极差不多，而很可能有水的火星两极温度在零下100多度，这对探测器温控系统提出了很高的要求。
　　


　　一句话，火星探测器的成功与否主要取决于发射、星际飞行、轨道切入、进入大气层、着陆和探测等几个方面。
　　
　　发射：火星探测第一关
　　
　　运载火箭的运载能力、入轨精度和可靠性是火星探测的重要前提。例如，1996年11月俄罗斯火星-96探测器就因质子号运载火箭的第4级发动机2次工作故障而未能踏上征程。
　　最可惜的是火星观察者，它于1992年9月25日发射，在1993年8月21日，即切入火星轨道之前失去通信联系。自那以后，美国专家们一直在查找信号丢失的原因，。据美国航宇局授权的一个调查小组说，星上推进系统的燃料运输管道破裂很可能是导致火星观测者探测器在太空失踪的原因。氦气和液氢从裂口处泄漏，导致星体旋转，随之紧急关机，燃料便无法再输往发动机。这一旋转还可能使太阳能电池帆板的角度出现偏差而不能提供电力。此外，外泄的液氢还可能附着在电路板上，破坏电路。这样便使得探测器与地面失去了联系。
　　
　　危机四伏的星际飞行
　　
　　行星际飞行是一个漫长的过程，到达火星至少需半年以上的时间。从火星探测器上发出电波，经过几亿千米的路程传到地球，已变得十分微弱，再加上宇宙空间存在着各种各样的噪声，所以很容易把传输信号淹没掉。为此，火星探测器常采用高增益的抛物面天线，地面也采用直径大于60米的收发天线。即使这样，目前的无线电技术也不能传送清晰的活动电视片，而只能传送一张张照片，且经常出现问题，中断联系，使火星探测器失落在太空。例如，1964年11月30日，苏联发射的探测器2号，虽然飞越了火星，但由于通信失败，没有返回有用数据。1989年，苏联福波斯1号和福波斯2号探测器在前往火星途中失踪。
　　在火星探测器飞往火星的途中，要对探测器的姿态、运动方向和速度进行多次调整，即进行轨道控制和修正，才能准确地飞到火星，这些操作过程称为制导。如果由地球飞向火星的探测器，出发速度的大小有1/10000的误差（相当于1米/秒的误差），探测器飞到火星附近时就会有10万千米的偏差。所以要通过制导，不断修正航线。制导是通过分布在地球表面的 “深空通信网”实现的。“深空通信网”是由3个在全球彼此相隔120°的地面通信站组成，天线直径达64~70米。勇气号和机遇号在降落在火星表面前，分别修正了4次和3次航线。
　　


　　惊心动魄地进入
　　
　　在探测器完成行星际飞行任务后，就要切入火星的轨道，也就是在火星引力的作用下，使探测器成为火星的卫星。在切入火星轨道过程中，技术难点是选择适当的切入高度。如果探测器离火星过远，则探测器不能被火星的引力捕获，只能掠过火星；如果切入点离火星太近，则可能坠毁于火星大气层。它就好比从巴黎打一个高尔夫球，正好落到了日本东京的某个球洞里。
　　在探测器切入火星轨道后，如要在火星表面着陆，一般是利用火星大气的阻力作用，使探测器轨道的远地点逐渐缩小，然后在适当的高度进入大气层，到达火星表面。这个过程类似于地球的返回式卫星，但技术难度更大。因为在探测器进入火星大气时离地球很远，遥测和遥控信号比较微弱，另外，当探测器运动到火星背面时，地球上无法准确地确定其轨道参数，这就给再入高度的选择带来困难。
　　进入火星大气层后，探测器防热措施如何？降落伞、气囊和缓冲火箭能否按程序工作，都至关重要，必须非常精确。，另外，火星上的一块石头或者一阵狂风都有可能破坏掉原有的计划。
　　所以有人说，火星探测器着陆很像载人飞船返回，要闯过四道“鬼门关”；
　　 一是调姿关，使探测器从运行姿态调整到着陆姿态。
　　二是制动关，探测器高速进入大气层时会产生巨大的冲击过载，就像飞机撞山一般，所以必须使过载限制在探测器耐受范围内。
　　三是火焰关，探测器与大气层的剧烈摩擦会产生上千度的高温，因此必须有先进的防热措施，否则钢筋铁骨也要化成灰烬。探测器进入大气层时，要使其用特制防热材料做的舱底保持向前，从而保证它在与空气剧烈摩擦所产生的高温高压下，舱内温度正常。
　　四是着陆关，探测器下降到稠密大气层后，控制系统开始工作，打开降落伞，进一步减速；气囊冲气也很重要；着地前，着陆缓冲装置要适时工作，使探测器以很低的速度着陆。另外，须保证其落点精度。
　　有一名美国科学家曾形容火星探测器着陆时的心情，就好像丈夫在产房外等待妻子分娩一样。
　　


　　所以，火星探测器进入火星十分复杂，每个环节都不能有闪失。许多探测器都因此功亏一篑。例如，1971年5月19日，苏联发射了火星2号探测器，1971年11月27日，其着陆器从轨道器中释放出来，但由于制动火箭失灵，使软着陆失败。1973年7月21日，苏联发射了火星4号探测器，并于1974年2月在距离火星表面2200千米处飞越火星，由于制动发动机失效而没有切入火星轨道。1988年7月12日，苏联发射了火卫2号探测器，它于1989年1月30日到达火星并切入火星轨道，其轨道器在火星的卫星上空800千米内移动，后来失效，其着陆器也没有到达火星的卫星。
　　美国也不例外。1999年9月23日，美国火星气候轨道器在轨道切入操作中，由于英制和公制单位的混淆而造成导航误差，本应在80至90千米高度进入大气层，实际上却是在57千米进入火星大气层，使其因飞离火星太近而烧毁。
　　火星极地登陆者探测器是在即将登陆火星表面时，由于软件错误导致其起减速作用的火箭发动机过早关闭，最终撞毁。
　　2003年12月，欧空局猎兔犬2号着陆器在与火星火星快车轨道器分离，准备在火星表面着陆后便失踪了。目前，英国航天中心为搜寻猎兔犬2号成立的代号为"老虎"的专家小组已开始重新分析登陆器的预定着陆区、进入火星大气层时的天气状况、与火星快车分离的过程及其独自向火星行进的过程，期望找出可能的失败原因。皮林格表示，最可能出现问题的是保护猎兔犬2号登陆的气囊、降落伞和登陆器自身的计算机系统。
　　
　　在火星表面着陆后也不能大意
　　
　　原本以为在火星安全着陆后，探测器一般不会出现大的故障，因为以前在火星表面着陆的海盗1号、2号和火星探路者都很顺利，且超额完成了任务。但实际情况并不是如此，勇气号和机遇号在火星表面着陆后不久便纷纷“生病”就是最好的证明。
　　


　　2004年1月3日在火星表面着陆的勇气号，着陆后不久就发现一些小毛病：首先是驱动火星车高增益天线两个马达中有一个工作异常，其电路电流达到峰值的情况很不稳定；其二是出乎预料的地形变化使火星车的太阳能采集面板只能摄取到预计额定电力的83%；接着，由于无法收起部分展开的安全气囊，而这部分气囊挡住勇气号原定驶离登陆舱的方向，地面控制人员花了2天时间让它在登陆舱上面旋转115°，才从别的方向驶离登陆舱平台；在传回了一些令人惊奇的图片并开始行走后不久，勇气号突然与地面失去联系达30多个小时。1月23日恢复联系后也处在“病重”状态，一时无法工作， 经过多天紧张研究“会诊”后，专家们终于找到了勇气号的病因所在：在它飞往火星的长达半年的时间里，它的存储器内积聚了太多的数据文件，导致存储器不堪负荷，开始“罢工”。目前，地面人员已对存储器进行了格式化，重新投入工作。
　　 俗话说，祸不单行。1月24日刚刚登陆火星的机遇号火星车的温度调节装置也出现了故障。科学家表示，虽然机遇号目前遇到的问题暂时不影响它工作，但加热元件长期持续运转不仅消耗大量能量，而且可能导致火星车某些部件过热。从长远来说，这样肯定对机遇号的正常工作非常不利。目前正在寻找原因，不知道能否排除这一故障。机遇号与勇气号一样，靠自己的太阳能电池获得的太阳能为动力，它们工作寿命的长短很大程度上取决于所获得太阳能量的多少。
　　由此可见，探测器在火星表面着陆后也不能大意，探测火星步步充满艰险。
　　 航天本身就具有高风险的特点，航天中的空间探测活动风险性更大，对此必须有充分认识。但不管遇到多大的困难，人类探索空间的脚步都不会停止。