1.发射成功只是任务的开始
2016年3月14日下午17:31，欧空局和俄罗斯航天局联合研制的“ExoMars 2016”火星探测器，搭乘俄罗斯研制的“质子”号火箭，从位于哈萨克斯坦的从拜科努尔航天发射场升空，预计今年年底抵达火星。“ExoMars”是“Exobiology on Mars”的英文缩写，即火星太空生物学计划。
发射升空后，轨道器和着陆器还将进行一系列的分离和轨道调整，其中轨道器将持续工作至2022年：
2016年3月14日，任务发射（发射窗口为14日-25日）；
2016年10月16日，着陆器与轨道器分离；
2016年10月19日，轨道器进入火星环绕轨道；
2016年10月19日，着陆器被火星捕获，随后着陆在火星表面；
2016年10月19～23日，着陆器将在火星表面开展短期科学考察；
2016年10月25日，轨道器进入轨道倾角为74°的火星科学实验轨道；
2016年10月27日，轨道器进行远火点制动，绕火星一圈的周期由4个火星日变为1个火星日；
2016年11月4日～2017年6月，轨道器进行火星大气制动，降低轨道高度；
2017年6月，轨道器进行相关的科学实验操作工作；
2019年1月17日～2022年12月，轨道器结束火星考察，转而为后续火星表面探测任务提供中继通信服务；
2022年12月，任务结束。

图1发射升空后，整流罩抛离，“ExoMars”探测器开始脱离火箭独立工作

图2 地面控制中心正在紧张跟踪“ExoMars”探测器

图3 “ExoMars”在环绕地球进行多次加速后飞向火星

2.火星从来就不是一场说走就能走的旅行
由于地球和火星都是运动的天体，所以从地球出发的火星探测器并非任何时候都可以发射，而是每隔2年零2个月（780天）才有一次发射机会，这样的发射机会称为发射窗口。也就是说，火星探测器的发射窗口每隔26个月才会打开一次。这是因为每隔780天，太阳、地球、火星就会排列成一条直线，称为火星冲，此时是发射火星探测器的好机会。
2003年8月23日的火星冲，火星正好处于离太阳最近的位置（近日点），这时火星与地球的距离最近，仅为5575万公里，即火星大冲。这一年的6月2日，欧空局发射其历史上第一个火星探测器“火星快车”号，同样由罗斯“联盟-FG”号运载火箭在哈萨克斯坦拜克努尔卫星发射场发射升空，“火星快车”号携带一个轨道器和一辆“猎兔犬2号”火星车。火星快车轨道器取得了成功，但遗憾的是，猎兔犬2号着陆后就不知所终，再也联系不上。
火星是太阳系中与地球最为相似的行星，也是唯一有可能实现大规模移民的星球。因此，火星一直是太阳系探测的热点和重点。火星探测的方式主要包括遥感探测和着陆探测两种。遥感探测主要通过轨道器实现，目的是对火星表面开展全球性遥感；着陆和巡视探测主要通过着陆器和火星车来实现，目的是对火星表面重点地区开展定点精细探测，并寻找火星曾经或现在存在生命的证据。
轨道器飞行在火星大气层之外，技术相对容易一些。而如果是火星车或着陆器，则需要穿过火星大气层才能“踏”上火星表面，是火星探测中最关键的技术瓶颈。当前，美、俄、日、印、欧等国家和组织都已经或正在积极开展火星探测。1975年以来，美国已成功实施七次火星表面着陆探测，分别是海盗1号和海盗2号（轨道器/着陆器）、“火星探路者”号着陆器和火星车、“勇气号”与“机遇号”火星车、“凤凰号”着陆器、“好奇号”火星车。这些表面着陆任务充分验证了火星探测的技术和能力，实现了火星表面安全着陆与移动探测。
安全着陆在火星表面主要通过3种方式来实现，分别是：气囊缓冲、着陆支架缓冲、空中吊车着陆。20世纪90年代以来，“火星探路者”号通过气囊缓冲方式成功着陆至火星表面，初步验证了火星大气层进入、减速、着陆的全过程（英文缩写为EDL）；21世纪初，“勇气号”与“机遇号”火星车成功实现大范围表面巡视，并使气囊缓冲着陆技术逐渐成熟；此后，“凤凰号”着陆器使用着陆支架缓冲方式，实现了火星北极地区的安全着陆；2012年，“好奇号”火星车实现了质量更重的探测器登陆火星表面，采用了创新性的空中吊车着陆方式。
火星探测器从130 多公里的高空进入火星大气，时速高达21000公里（每秒5.9公里），要在短短七分钟的时间内，让探测器的速度降至零，从而实现安全着陆。这也是所有火星探测任务中技术难度最大、失败概率最高的关键时刻，被称为“黑色七分钟”。
苏联曾经对火星探测抱有很大热情，上世纪六七十年代发射了世界上第一个火星探测器，并在每个发射窗口几乎都会发射3～4颗火星探测器，雄心勃勃地希望在火星探测上占据领先地位，却接二连三遭遇失败，严重打击了自信心。在前苏联（含俄罗斯）已经发射的17颗火星探测器中，只有3颗算得上基本成功，其中有1颗还只能算部分成功（实现成功着陆，却没有取得有意义的成果），整体成功率不足18%。2011年中俄联合实施火星-火卫一探测任务，同样遭遇失败，这说明俄罗斯在火星探测的关键技术方面还存在瓶颈，也是俄罗斯愿意与欧洲联合实施ExoMars火星任务的缘由，希望通过国际合作提升自身航天能力。
相比而言，美国迄今为止共发射17颗火星探测器，其中成功13颗，成功率高达76%。所以航天界有人评价，火星是苏联人的坟墓、美国人的天堂。
近年来，欧洲、印度、日本等国家和组织在火星探测方面也多有动作，其中印度于2013年11月5日发射亚洲首颗火星探测器。中国的自主火星探测已经论证了十年有余，最近刚刚批准将于2021年实施我国首次火星任务。面对世界航天发展的新形势，我国相关主管部门和科技界必须有战略眼光，适度前瞻，早日开展火星探测，在人类探索太阳系的征程中做出与大国地位相适应的贡献。
3.“ExoMars”分两次发射：今年发“星”、后年发“车”
ExoMars计划最早始于欧空局1999年红皮书中提出的火星生物学设想。经过十几年的演化，ExoMars计划的主要目的是寻找火星上现在和过去曾经存在生命的痕迹，分为ExoMars 2016和ExoMars 2018两次任务，分别于2016年和2018年发射，整个ExoMars任务的预算为约16亿美元。
这次发射的ExoMars 2016任务主要目的是分析火星大气层中的甲烷气体，验证火星表面安全软着陆的主要关键技术，实现着陆器在火星表面着陆。
ExoMars 2016火星任务主要包括三大科学目标：
（1）寻找火星过去存在或现在存有生命的痕迹；
（2）分析火星次表层土壤中的水和化学环境；
（3）研究火星大气中的痕量气体成分及其来源。
通过ExoMars 2016火星任务的实施，将实现四大技术目标：
（1）验证将科学仪器安全着陆在火星表面的大气进入、减速和着陆（EDL）技术；
（2）实现火星车对火星表面的巡视探测；
（3）实现火星次表层样品采集；
（4）实现火星样品采集、封装、转移和分析。
在ExoMars 2016任务之后，欧洲还将实施ExoMars 2018任务。2018年正值火星大冲，届时火星距离地球5759万公里，欧空局将于当年7月发射，释放一辆火星车在火星表面着陆，火星车将携带一套钻探工具和多套科学仪器，钻探至两米深的土壤层，以研究火星土壤的化学成分和可能的生命信号。由于该深度能屏蔽火星上的严寒、干燥环境和很强的太空辐射，有利于火星生命的保存。因此，2016年发射的轨道器将与2018年的火星车协同探测，开创搜寻火星生命的新篇章。

图4 ExoMars任务2016发射的轨道器和2018年发射的火星车协同工作，搜寻火星生命

4.轨道器和着陆器如何分工
ExoMars 2016任务由两部分组成，一个为痕量气体轨道器（TGO，简称轨道器），另一个为减速着陆器（EDM，简称着陆器）。其中，轨道器主要用于探测火星大气中的微量气体；着陆器用于火星表面着陆试验，为2018年更先进的火星着陆做试验，同时为将来其它火星任务积累经验。

图5 “ExoMars 2016”火星任务中的轨道器（图片来源：欧空局, D. Ducros）

2015年9月，由于ExoMars任务采购的压力表存在缺陷，导致火星探测器的研制计划被延迟。压力表缺陷直接导致发射时间从2016年1月7日推迟至3月14日。目的是修复现有传感器或新购一批新的传感器，预防火星探测器升空后在轨出现问题。

图6 装配中的“ExoMars 2016”探测器

轨道器由欧空局负责研发，目的是搜寻火星大气层中的甲烷和其他痕量气体（体积浓度