这是我们第一次看到火星的样子

从 1959 年 4 月 9 日 NASA 在新闻发布会上向全国介绍其七名水星宇航员的那一刻起，载人计划主导了该航天局十多年的活动。宇航员登上杂志封面，成为国家英雄，而欣喜若狂（有时愤世嫉俗）的公众则等待着看阿波罗能否在 2020 年前成功登陆月球。但在这场备受关注的太空竞赛背后，是一项开始访问我们的行星邻居金星和火星的计划，这催生了水手火星探索计划。

水手号计划始于 1960 年，目标很简单：开发一艘小型航天器，然后利用即将投入使用的 Atlas 火箭，定期将不同的型号发射到金星和火星，收集有关这两个星球的大量数据。从某种程度上来说，它的目标比“游骑兵”号和“勘测者”号更简单。“游骑兵”号和“勘测者”号是两个同时进行的月球侦察计划，旨在分别在撞击月球表面和软着陆之前拍摄月球的近距离图像。

每艘航天器都根据其特定任务量身定制，但它们都有一些相似之处。水手号使用太阳能电池板阵列为机载仪器套件供电，其中包括一台用于拍摄这些附近星球表面的相机。机载碟形天线可以接收指令并通过喷气推进实验室新建立的深空仪器设施（深空网络的前身）将数据发回地球。

为安全起见，水手号探测器被设计成成对发射；每次任务，两艘航天器都准备好，用不同的火箭向同一目标发射。在火箭升空后不久就会爆炸的时代，这是一种增加成功几率的方法。事实证明，这种双发射安排是一个聪明的举措。1962 年 7 月 22 日，水手 1 号首次搭载 Atlas 火箭发射，该火箭开始偏离航线，迫使靶场安全官在飞行 293 秒后将其摧毁。它的孪生兄弟水手 2 号紧随其后，于一个多月后的 8 月 27 日完成了一项了不起的任务，成为第一艘飞越金星并收集数据的航天器。

下一对航天器瞄准的是火星。水手 3 号于 1964 年 11 月 5 日发射，但由于火箭顶部航天器的保护罩未能分离而丢失。三周后的 11 月 28 日，水手 4 号成功离开地球。经过八个月的巡航，它到达了这颗红色星球，并于 1965 年 7 月 15 日进行了最近一次飞越。当它飞过这颗星球进入日心轨道时，航天器拍摄了第一张行星表面的特写照片，显示出黑暗太空中的地平线，以及一个像月球一样的陨石坑的表面。这是首次表明火星是一个值得研究的多样化世界。

从此时起，水手计划的重点从金星转向火星。

水手 5 号从水手 4 号的备份改作独立的金星任务，于 1967 年 6 月发射，没有同伴。下一对水手号于 1969 年初发射到火星，在阿波罗 11 号发射前几个月就进行了飞行，这两艘探测器受益于为促进登月而准备的技术进步。最值得注意的是电信系统的进步。五年内，数据传输速率提高了 60 倍，图像质量大大提高。

1969 年 7 月 30 日，水手 6 号飞过火星赤道，水手 7 号于 8 月 4 日飞过南半球。两艘探测器都比水手 4 号飞得更近，总共传回了 201 张照片，包括首批完整的火星地球仪以及新的火星表面详细图像。这些质量更高的火星图像提出了有关火星的新问题，也增加了科学家进行登陆任务的愿望。为此，水手 8 号和 9 号探测器发射升空，目的是为双维京号着陆器选择潜在着陆点，作为火星 71 项目的一部分。

水手 8 号发射失败，但水手 9 号成功登陆火星。这艘航天器携带的仪器载荷与水手 6 号和 7 号类似，但推进系统明显更强大。1971 年 11 月 14 日，它抵达火星后，利用该系统减慢速度，成为第一艘绕火星轨道飞行的航天器。349 天后，水手 9 号发回了 7,329 幅图像，覆盖了火星 80% 以上的表面。此次任务发现了河床、陨石坑、死火山和峡谷，包括比大峡谷还要大的巨大的水手谷，并有明确证据表明风、水蚀和天气在过去对火星进行了物理塑造。水手 9 号的这些结果最终缩小了海盗 1 号和 2 号的着陆点，这两艘探测器于 1976 年首次抵达火星表面。

作为水手 4 号首次探索任务的收尾，新视野号将于 2015 年 7 月 15 日首次拍摄冥王星近距离照片，比水手 4 号首次拍摄火星照片晚 50 年零一天。在过去的半个世纪里，成像系统取得了长足的进步，因此冥王星的首批照片肯定会比火星的首批照片更清晰！我正在帮助新视野号团队，将这次任务的兴奋带给公众，所以一定要在 Twitter 上关注我 — @astVintageSpace — 以便在冥王星飞越期间获得实时更新（但所有新闻都来自 NASA。在该机构公布之前，我不能告诉你任何事情！）。

资料来源：Mariner JPL 情况说明书；NASA；JPL。