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虽然我国是个航天大国，在世界上第五个发射人造卫星，第三个把人送上太空又安全返回，但是空间科学发展很慢。“第一颗人造卫星发射以后，人类就有了进军太空的能力，具有这个能力以后就要了解太空中的现象和规律，这就是空间科学，主要目的是要产出知识。除此之外还有空间应用，比如对地观测、通讯卫星等等，不产生知识，只是服务。我国对航天大量的投入还是偏重应用，比如天气预报、通信、广播，真正的科学卫星不多。到目前为止，我国只有两个真正的科学计划，一个是2003～2004年和欧洲空间局合作的‘双星探测计划’，我们发射了‘探测1号’和‘探测2号’两颗卫星；另外一个就是‘嫦娥计划’。这两个计划都有一些科学发现，出一些知识性的成果。总体上说，我国的空间科学和作为一个航天大国的地位是不相称的，科学探索活动很少，为人类做的知识性贡献很少。翻开人类探索太空历程中产生的知识，很少有中国人的贡献。虽然我们曾经利用别人的数据进行研究，有一些细枝末节的贡献，但是没有重大成果。我们一直在积极推动中国空间科学的发展，‘萤火一号’就是在这个背景下产生的。”吴季介绍。
2004年，他们从俄罗斯科学院得到消息，“福布斯”项目要拿出一部分资源进行国际合作。他们就开始考虑能搭载什么东西上去，到火星上去干点什么。俄罗斯让给中国的资源只有110公斤，轨道也很特殊。“福布斯探测器”要进入的是火星的赤道轨道，近地点800公里，远地点8万公里，然后再切入福布斯的轨道。二者会一起进入火星轨道，俄罗斯希望一旦被火星引力场捕获，就将“萤火一号”释放出来，“如果带着‘萤火一号’变轨就需要消耗‘福布斯’更多的燃料，它需要先释放出我们的卫星，再单独集中精力变轨”。那么，这样一个火星赤道轨道能做什么呢？
吴季和赵华都没有特殊的火星情结，但是他们眼中的火星仍然是一个丰富多彩的世界。“虽然金星和火星都是地球的近邻，相对来说金星还要近一点，但是金星表面是密集的大气，基本都是二氧化硫，温度也很高，生命存在的迹象很低。相比之下，火星上有生命存在的可能性更高。”吴季说。赵华说：“科学家也是好奇，不然就不会有那么多耐性把自己埋没在铺天盖地的数据和故纸堆里了。我们也想知道火星上有没有水，现在已经知道火星地表下有水存在，那火星上到底有没有生命的迹象呢？我也想知道。”
“但是迄今为止，人类对火星最关注的问题是火星上是否存在生命，几乎所有探测器的探测目标都是针对火星表面的地质特征，近期的探测计划主要是针对火星上是否有水，正在计划的探测器则把目标集中于探测生命迹象。然而，人类对火星的大气环境了解不多，特别是高层大气和电离层。”吴季说。
火星和地球不同，没有很强的固有磁场，因此没有像地球一样的磁层的保护。一旦出现太阳黑子爆发，大量的空间高能粒子将直接轰击火星表面，不像地球磁场能把这些物质隔离在地球磁层之外。“这将为人类未来登陆火星带来严重威胁，人去了以后是否所受的辐射剂量太大，不合适生存？除此之外，空间环境非常重要，比如火星空间中有大量的氧逃逸出去，这些氧从哪里来？逃逸率目前也有争议，按照以往得到的两种数据，一种能够反推出30亿年前，火星上有超过1米深的水，另一种反推出30亿年前，火星上只有几厘米深的水。到底哪一种是正确的？希望我们的测定能够得出结论。火星赤道面大椭圆轨道正好可以针对这些问题开展探测和研究，如果将‘萤火一号’的科学目标定位在火星电离层和空间环境探测，它将成为人类首次瞄准这一领域的火星探测器。”
火星探测提出后出现了不同的声音，有人觉得中国应该把主要精力放在“嫦娥工程”上，如果要去火星也要有自己的能力之后再去火星。“我们国家现在已经很开放，达到一个目的不能总是使用‘中华号’、‘中华牌’，就连我们的‘鸟巢’和国家大剧院也是外国人设计的。对科学目标而言，我们的最终目的是拿到探测数据，产生知识，任何机会都要抓住!”吴季说。
2007年3月26日，中国国家航天局和俄罗斯航天局在国家主席胡锦涛与俄罗斯总统普京见证下签署了正式的合作协议，“萤火一号&rdquo
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