火星是地球的近鄰，距離地球平均為2億公里，其中近地點只有5500萬公里。自古以來，人類對火星就有著非常複雜的情感，一方面由於距離地球較近，對之有著非常強烈的嚮往；另一方面，它對外呈現的顏色以橘紅色為主，而且色彩明暗程度、所處的位置經常發生變化，令人十分迷惑，因此被冠以“熒惑”之名。1960年前蘇聯向火星發射了第一顆探測器，拉開了人類對火星近距離探索的大幕，不過時至今日，仍然沒有將火星土壤帶回地球，我們是在害怕什麼嗎？

50多年來人類對火星的探測歷史

據不完全統計，自從上世紀60年代開始，人們向月球共發射了50多顆探測器，有成功也有失敗，但透過不懈地努力，火星的神秘面紗終於逐漸向世人展開。對火星的探索歷程主要包括以下幾個階段：

前蘇聯的奠基階段。1960年10月，前蘇聯發射了人類歷史上第一顆火星探測器，時隔4天又發射了第二顆，但都沒有飛出地球軌道。1962年10月，前蘇聯發射了第三顆火星探測器，只實現了圍繞地球軌道執行。隨後在同年11月，前蘇聯又發射了“火星1號”探測器，成功進入前往火星的軌道，但在飛行途中失聯。1963年，發射了另外一顆探測器，但也沒有飛出地球軌道。1964年發射的探測器雖然到達了火星，但沒有傳送回任何資料。1969年又連續發射兩顆，結果發射之後的幾分鐘內就全部爆炸和墜毀。直到1971年發射的火星3號探測器實現了在火星著陸，不過著陸器只在火星表面工作了幾十秒，沒有發回一張圖片。

美國的後來居上階段。為了與前蘇聯在太空競賽中取得優勢，美國在前蘇聯對火星進行“前赴後繼”發射探測器的背景下，也加大了對火星的探測力度。1964年，美國發射了水手3號和水手4號，其中水手4號成功抵達火星軌道，並傳回了20多張照片，第一次對火星大氣密度和太陽風開展了監測。1971年，美國又發射了兩顆火星探測器水手8號和水手9號，其中水手9號成功到達火星軌道，並穩定工作了一年之久，向地球傳回了數千張照片，對火星表面地形地貌進行了基本全覆蓋的監測。1996年，美國火星環球勘測者探測器，該探測器在火星軌道上運行了10年左右的時間，並且向火星表面降落了探路者著陸器，成為第一個正常在火星表面開展監測的火星車，根據探測器在火星軌道上的10年監測和火星車在火星表面的3個月監測，科學家們據此繪製出了火星地形圖。2001年發射奧德賽探測器，主要用於探測火星的地質和氣候特徵，2002年發現了火星表面和近地表層中可能有冰凍水的存在，該探測器目前仍然在火星軌道上執行。本世紀初，又發射了攜帶“機遇”號和“勇氣”號火星車的兩顆探測器，成功在火星著陸，主要目的是為了進一步探測火星上水源和生命存在的證據。隨後，美國又發射了火星勘測軌道飛行器、鳳凰號和好奇號探測器，對火星實施了立體式探查，從而完全佔據了火星探測的至高點，對火星的大氣組成、地形地貌、水源存在、地質和氣候演化等情況的深入掌握和研究提供了豐富的資料。

歐洲的加入階段。2003年歐洲航天局成功發射火星快車探測器，但該探測器所攜帶的獵兔犬2號火星車未能實現太陽能板的開啟，不過透過太空飛船上攜載的高解析度立體相機，於2004年發現了火星北極存在冷凍水的證據，後來又透過攜載的大氣層光譜儀發現了火星極光的存在。

火星土壤的組成

人類50多年來對火星發射了眾多探測器，對火星大氣成分、地形地貌等開展了比較詳盡的監測，不過攜帶著火星車的探測器數量不多，而成功在火星表面開展工作的只有3個，但就是這3個探測器，為我們瞭解火星的土壤結構奠定了堅實的基礎。

火星土壤的結構離不開大氣環境，透過多年長期監測，人們發現火星大氣非常稀薄，在稀薄的大氣層中主要成分是二氧化碳，少量的氮氣和氬氣，此外還有微量的氧氣和水蒸氣。另外，火星不存在磁場，來自太陽的高能輻射幾乎全部到達火星的地表，一方面將火星高層大氣電離分解和吹走，另一方面對月球地表的土壤形態和結構也產生重要影響。

透過火星車的相關探測資料，火星的土壤受到風化作用非常明顯，呈現紅色細粒和角礫碎屑相伴的形態，其主要成分為二氧化矽，佔比超過40%；其次為氧化亞鐵，佔比約18%；其餘的成分還包括氧化鎂、三氧化二鋁、氧化鈣等。從這些成分可以看出，一方面，火星土壤中的鐵元素含量較高，超出了地球土壤的平均含量，這也是火星表面呈現紅色的原因。第二，火星上硫元素的含量很高，甚至超過地球的100倍。第三，火星上土壤中沒有有機物，無機物主要是氧化物，表明在歷史上火星一直在受到風化以及水蝕作用的影響。結合探測器在火星表面發現河流沖刷痕跡以及兩極存在水源的情況，可以判斷歷史上火星曾經是一個水源比較豐富的星球。

為何沒有帶回火星土壤

現在有很多關於火星探測器沒有帶回土壤的分析文章，其中有相當一部分認為是害怕火星土壤中含有未知的細菌和病毒，害怕引發生態空難，其實這是站不住腳的。無論是細菌還是病毒，其生存也都是需要適宜的生態環境條件，火星表面幾乎沒有液態水，沒有氧氣，晝夜溫度很大，也沒有有機物，細菌和病毒失去了能夠為自身生存和繁衍的物質及能量來源基礎，因此土壤中含有病菌的可能性微乎其微。

而制約沒有帶回土壤的關鍵因素，就是我們的科技水平達不到，無論是火星探測器也好，還是降落到火星地表的火星車也好，都不具備“返航”的條件。雖然人類從月球上帶回了月壤樣品，但火星與月球相比，一方面距離遠太多，第二質量要比月球大得多，如果要從火星上返回，必須要克服火星上的第二宇宙速度，計算下來是約5公里每秒，要達到這一速度，並且再經過漫長的星際空間返回地球，需要消耗大量的燃料，而一般情況下，探測器發射到火星時，其燃料已經消耗得差不多了，剩餘的只能維持正常工作所需要的能源消耗。如果要額外地補充探測器返回的燃料，那麼從地球發射時，探測器的質量和體積就會增加不知道多少倍，不但給發射增加了巨量的開支，而且也增加了發射過程中的不可控性。

另外，降落到火星地表的火星車，如果要採集土壤樣品並返回的話，也得需要火箭發射器，但是火星上沒有這個裝置，因此所有的探測器都是有去無回，在完成歷史使命之後，便會成為“太空垃圾”遺留在火星上。

總結一下

科學家們之所以不把火星土壤帶回地球，完全是由於當時的科學技術水平，達不到將探測器返航的要求，而關於火星土壤的研究，可以透過傳送指令和相互通訊的方式，直接在火星地表上完成，就沒有必要增加非常大的投入、冒那麼大的風險將其帶回了。