2025 年 12 月，一则来自美国国家航空航天局（NASA）的公告打破了火星探索领域的平静 —— 其环绕火星的三艘轨道器中，火星大气与挥发物演化探测器（MAVEN）已失去联系，火星奥德赛号（Mars Odyssey）燃料将尽，仅剩火星勘测轨道飞行器（MRO）在超期服役中勉强支撑。这一危机不仅暴露了 NASA 火星探测体系的 “老龄化” 困境，更牵动着人类未来火星科学研究与载人探索的根基。
一、MAVEN 失联：一颗关键 “火星中继星” 的意外沉默
MAVEN 的失联并非偶然的技术故障，而是 NASA 火星探测设备长期 “超期服役” 的集中爆发。2025 年 12 月 6 日，地面团队最后一次收到 MAVEN 的信号时，其遥测数据仍显示所有子系统正常运行。按照既定轨道，MAVEN 将绕至火星背面，短暂中断通信后重新与地球建立连接 —— 这是火星轨道器的常规操作，此前十余年间从未出现差错。然而当它从火星背面 “现身” 时，NASA 的深空网络却未捕捉到任何信号。截至公告发布时，任务控制人员仍在排查异常，尚未找到失联的核心原因。
作为 NASA 三艘火星轨道器中 “最年轻” 的成员，MAVEN 的价值远超 “科学探测器” 的定位。2014 年 9 月，经过 10 个月的星际航行，MAVEN 抵达火星并进入椭圆轨道，其设计寿命本为 2 年，却因设备稳定性与科学价值，被延长服役至 2030 年代末（失联前燃料储备充足）。在科学领域，MAVEN 填补了人类对火星大气演化认知的空白：它通过测量氩的轻、重同位素密度，证实了 “溅射效应” 是火星大气流失的关键机制 —— 数十亿年来，太阳风携带的高能粒子撞击火星大气，将大部分空气与水分剥离，使这颗曾经温暖湿润的星球，沦为如今寒冷干燥的 “红色荒漠”。此外，MAVEN 的原位等离子体观测数据，还为科学家解析火星极光的形成原理提供了第一手资料。
更关键的是，MAVEN 是 NASA 火星中继网络的 “核心节点”。火星表面的 “好奇号”“毅力号” 漫游车虽具备直接与地球通信的能力，但数据吞吐量极低 —— 直连模式下，一张高清火星地表图像需数小时传输，而通过 MAVEN 中继，传输效率可提升数十倍。MAVEN 的椭圆轨道距火星表面最高达 4500 公里，单次能为漫游车提供 30 分钟的连续中继服务，远超 MRO 等低轨轨道器的中继时长，是目前唯一能支撑大规模科学数据传输的设备。其失联后，NASA 不得不临时调整 MRO 与火星奥德赛号的工作模式，优先保障漫游车的基础数据回传，部分非紧急科学观测任务已被迫暂停。
二、轨道器 “老龄化”：NASA 火星探测的 “先天隐患”
MAVEN 的失联，让 NASA 火星轨道器的 “老龄化” 问题彻底浮出水面。除 MAVEN 外，另外两艘现役轨道器均已超期服役超过 10 年，面临着设备老化与燃料枯竭的双重压力。
火星奥德赛号是其中最 “年长” 的成员。2001 年抵达火星后，它原本仅承担火星表面矿物测绘与辐射环境监测任务，设计寿命为 2 年。但因其表现稳定，NASA 多次延长任务周期，如今它已成为火星中继网络的 “备用节点”。然而，2025 年的评估报告显示，其燃料储备已不足 10%，预计未来 2-3 年内将因燃料耗尽而脱离轨道，届时 NASA 将失去一个重要的中继备份设备。
相比之下，2005 年发射的 MRO 状态稍好。它搭载了火星表面分辨率最高的相机（可识别直径 1 米的物体），至今仍是 NASA 规划未来火星着陆点的 “核心工具”——2027 年拟发射的 “火星样本返回任务”，其着陆点就是由 MRO 的图像数据确定的。目前 MRO 的燃料可支撑至 2030 年代，但设备老化问题已逐渐显现：2024 年，其搭载的一台光谱仪曾出现短暂故障，虽经修复恢复工作，但也暴露出长期服役后的硬件隐患。
这种 “超期服役” 的现状，源于 NASA 火星探测战略的 “历史欠账”。早在 20 年前，NASA 曾规划过一款专用的 “火星通信轨道器”，计划将其送入与 MAVEN 类似的高轨，专门负责中继服务，但该项目因 2005 年预算调整被取消。此后，NASA 只能采取 “折中方案”—— 在科学轨道器上加装中继无线电，将通信服务作为 “次要任务”。这种 “一机多用” 的模式虽降低了成本，却也让科学探测与通信中继相互牵制：当轨道器需优先保障中继时，科学观测时间就会被压缩；而设备老化时，两者的可靠性都会受影响。
三、国际协作的局限：中继能力成 “稀缺资源”
在 NASA 轨道器危机背后，一个更严峻的现实是：全球具备火星中继能力的航天器寥寥无几，难以形成有效互补。
欧洲航天局（ESA）是目前唯一能为 NASA 提供中继支持的机构。其 2003 年发射的 Mars Express 已在轨 22 年，虽同样面临老化问题，但仍能承担部分数据中继任务；2016 年抵达火星的 ExoMars Trace Gas Orbiter 则是较新的中继节点，不过它的主要任务是探测火星大气中的微量气体，中继仅为辅助功能，数据传输速率远低于 MAVEN。
中国与阿联酋的火星轨道器则不具备中继能力。中国的 “天问一号” 轨道器主要负责火星表面成像与环境监测，阿联酋的 “希望号” 专注于火星大气研究，两者均未搭载用于中继的专用无线电设备，无法为 NASA 漫游车提供支持。这种 “功能单一” 的设计，虽符合两国初期火星探测的目标，但也使得全球火星中继网络的 “冗余度” 极低 —— 一旦 NASA 的轨道器出现问题，几乎没有其他设备能完全替代。
这种局限在火星科学研究中已显现影响。2025 年 12 月 MAVEN 失联后，“毅力号” 漫游车正在开展的 “火星古河道沉积物分析” 任务，因数据无法及时回传，已暂停样本采集；“好奇号” 的大气成分监测数据，也只能通过 MRO 的有限中继时间分批传输，导致研究团队无法实时调整观测方案。
四、破局之路：商业合作与专用轨道器的 “双重尝试”
面对危机，NASA 正采取两种策略试图破局：一是引入商业力量参与火星中继服务，二是重启专用火星通信轨道器项目。
2024 年，NASA 已向蓝色起源（Blue Origin）、洛克希德・马丁、SpaceX 三家公司授予研究合同，委托它们设计火星数据中继架构。这是 NASA 首次尝试将火星探测的 “基础设施建设” 交给商业公司 —— 按照规划，未来商业公司将发射专用中继卫星，为 NASA 及其他机构的火星任务提供付费服务。从目前公布的方案来看，蓝色起源计划在火星高轨部署两颗中继卫星，形成 “双星组网”；SpaceX 则打算将中继功能与星链卫星的火星版本结合，利用星链的低轨星座实现高带宽通信。不过，这些方案仍处于 “概念设计” 阶段，距离实际部署至少需要 5-7 年。
与此同时，国会的支持为专用轨道器项目注入了新动力。2025 年通过的 “One Big Beautiful Bill” 中，明确拨款 7 亿美元用于研发 “高性能火星通信轨道器”，要求采用固定价格合同，确保项目不超支、不延期。这一轨道器的设计目标是 “全面替代 MAVEN 的中继功能”，并具备更高的通信速率 —— 预计数据传输速率将是 MAVEN 的 3 倍，能同时支持多辆漫游车与地球的实时通信。目前，蓝色起源与火箭实验室（Rocket Lab）已公开了各自的设计概念，前者采用高轨单星方案，后者则提出 “子母星” 设计，利用一颗主卫星与多颗小型卫星组网，提升覆盖范围。不过，NASA 尚未公布招标时间表，项目何时启动仍存在不确定性。
五、危机背后的反思：火星探索的优先级困境
MAVEN 失联事件，本质上反映了 NASA 火星探索的 “优先级困境”。在美中 “载人登月竞赛” 的背景下，NASA 的预算与精力被大量倾斜至登月任务 ——2025 年 NASA 预算中，载人登月相关支出占比超过 40%，而火星探测的预算仅为 15%。这种 “重登月、轻火星” 的策略，导致火星探测项目长期面临资金不足与规划断层的问题。
特朗普政府 2026 财年预算曾提议取消包括 MAVEN 在内的 19 个科学任务，虽被国会否决，但也暴露了火星探测在政策层面的 “不稳定性”。国会虽通过拨款支持专用通信轨道器，但 7 亿美元的预算仅能覆盖初期研发，后续发射与运营还需更多资金，而未来几年 NASA 的预算能否持续向火星倾斜，仍是未知数。
从长远来看，MAVEN 失联与轨道器老化危机，或许是火星探索的 “转折点”。它提醒人类：火星探索不是 “一次性任务”，而是需要长期投入的 “系统性工程”—— 无论是通信中继、科学探测还是未来载人登陆，都需要稳定的基础设施支撑。商业力量的加入与国际合作的深化，或许是解决这一问题的关键，但这需要各国打破技术壁垒与利益分歧，形成真正的 “火星探索共同体”。
目前，NASA 仍在全力排查 MAVEN 的失联原因，科学家与工程师们期待着这颗 “火星中继星” 能重新发出信号。但无论结果如何，这次危机都已为人类火星探索敲响了警钟：若不能及时解决轨道器老化与中继能力不足的问题，人类对这颗 “红色星球” 的认知步伐，或许将被迫放缓。
