资料来源：自然自然研究
当“田文一号”探测器定于7月底或8月初发射时，这次任务的首席科学家和他的团队重点介绍了中国首次火星任务的科学目标和仪器设备。
在太阳系的八大行星中，火星与地球最为相似，而且它也非常接近地球。因此，它自然成为太空探索的优先目标。火星给了人类一个实际的机会来回答关于外星生命的存在、太阳系的起源和进化的关键问题，并探索适合人类居住的可能性。从20世纪60年代第一个飞越火星的太空探测器到今天的行星轨道飞行器和巡逻队，美国、俄罗斯、欧洲、日本和印度都制定了火星探索计划来实现人类的愿望。
2016年，中国宣布了探索地月系统以外行星的计划。得益于中国月球探测计划的工程成就，中国的国家战略将火星设定为下一个行星探测目标。中国的第一次火星探测任务被命名为“田文一号”，计划在一次任务中完成三个目标：盘旋、着陆和巡逻。“田文”是中国古代(约公元前340-278年)最伟大的诗人之一屈原的一首诗的名字。目前，“田文一号”正准备在2020年7月或8月发射，并将在7个月后到达火星(图1)。
图1:“田文一号”艺术素描。这项任务将使用轨道飞行器和着陆器/巡逻车来研究这颗红色星球。“田文一号”将在海南文昌发射场发射，并由长征五号运载火箭直接送入地球-火星转移轨道。田文1号探测器重约5吨(包括燃料)，由一个轨道飞行器和一个着陆器/巡逻组合组成。轨道飞行器将为火星车提供中继通信连接，同时，它将进行为期一年的火星科学观测。科学观测阶段的轨道是极椭圆轨道(265公里 12000公里)。探测器/巡逻队将在探测器到达后大约2-3个月在火星表面软着陆，候选着陆点是乌托邦计划。太阳能巡逻车重约240公斤，质量几乎是玉兔月球车的两倍。预计它将在火星上运行大约90天。
“田文一号”的主要任务是利用轨道飞行器对火星进行全面而广泛的勘测，并将具有科学研究价值的探测车送上火星表面进行高精度、高分辨率的详细勘测。具体来说，田文一号的科学目标包括：(1)绘制火星形态和地质结构图；(2)调查火星表面的土壤特性和水冰分布；(3)分析火星表面的物质组成；(4)测量电离层和火星表面的气候和环境特征；(5)探索火星的物理场(电磁场、重力场)和内部结构。
田文一号任务有13种有效载荷。轨道飞行器上的七个仪器包括两个照相机、火星轨道地下探测雷达、火星矿物学分光计、火星磁力计、火星离子和中性粒子分析仪以及火星高能粒子分析仪。巡逻车上的六种仪器包括多光谱照相机、地形照相机、火星巡逻车地下探测雷达、火星表面成分探测器、火星磁场探测器和火星天气监测器。
“田文一号”将在第一次尝试中绕轨道飞行、着陆和释放巡逻队，并与轨道飞行器协调观测。从未有过这样的行星任务。如果成功，这将标志着一个重大的技术突破。从科学上讲，“田文一号”是研究火星形态、地质、矿物学、空间环境、土壤和水以及冰分布的最全面的任务。据预测，田文一号探测器将于2021年2月左右抵达火星，科学观测阶段将于2021年4月开始。除了“田文一号”，美国宇航局的火星2020“毅力”探测器和阿联酋的“希望”火星轨道飞行器也将开始火星之旅。国际行星科学界对这些激动人心的任务充满期待，这将把我们对火星的了解推向前所未有的高度。
