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前往火星是人类最伟大的探索挑战之一。火星距离地球平均2点25亿公里，只有每26个月才有一次最佳发射窗口。这需要克服距离遥远、恶劣太空环境等重大挑战，并投入巨大的技术和资金资源。
火星任务包含八个关键阶段。首先是任务规划与设计，然后制造和测试航天器。接下来是发射升空，进入为期6到9个月的太空巡航阶段。到达火星后需要进行轨道插入，然后着陆火星表面进行科学探测。对于载人任务，最后还需要返回地球。
发射窗口对火星任务至关重要。地球和火星每26个月才最接近一次，最佳发射窗口只持续2到3周。错过这个窗口就需要等待下一个周期。任务通常使用霍曼转移轨道，这是最节能的路径，转移时间为6到9个月，需要约6公里每秒的速度变化。