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火星有望成为继月球之后我国进行深空探测的第二颗星球，目前有关部门已研究并提出了我国自主火星环绕探测的技术方案，最早发射窗口将瞄准2013年。
有关专家介绍，与国外近年来的典型火星探测器如“火星全球勘测者”“奥德赛”“火星快车”等相比，我国提出的自主火星环绕探测的技术方案在载荷承载能力、探测精度、科学目标等方面均达到较高水平。
据“嫦娥二号”卫星总师、总指挥顾问叶培建院士介绍，我国深空探测时间表为2013年探测火星，2015年探测金星，2025年实现首次载人登月。目前我国深空探测的主要目标是月球，探月工程是我国向深空探测迈出的第一步，将在2020年前完成“绕”、“落”、“回”三个步骤，根据设想，叶培建提出，2025年我国有望实现首次载人登月，而月球探测的最终目的是建立有人长期值守的月球基地。
叶培提出，到2030年，我国将具备对距地球约4亿公里远的天体的取样返回能力，具备10亿公里远天体的探测能力；进行木星及以远的探测；火星采样返回。这时期还将开展其他深空探测项目，包括太阳望远镜、硬X射线探测、夸父计划。
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