对火星的研究，从大气外的空间环境到火星的核幔深部，已经贯穿了火星几乎所有圈层。研究的内容涵盖了方方面面，像火星空间环境、火星大气、火星表面的矿物巖石组成、地形地貌、结构构造、撞击坑和撞击历史、冰川和冰冻层、寻找火星生命、以及火星的深部结构等等。在研究的过程中，除了环绕器的遥感探测、着陆器和火星车的就位探测，以及对火星陨石的直接研究外，还有一类非常重要的研究方法，就是在地球上寻找类似火星的区域，并通过对这些区域的研究来类比火星。这样的区域被称为“火星类比区”。

具体来说，火星类比区是地球上与火星有着类似地质、环境或生物条件的地区。这些地区可以帮助科学家理解发生在火星上的地质过程和生物过程，验证各种关于火星的预测和假说，解译火星探测器传回的数据，还有将遥感的数据与地面真实情况做对照。对于未来的探测计划，类比区帮助科学家和工程人员们优化探测计划的载荷设计和探测策略，或开展科学仪器的试验以及宇航服的测试；宇航员也可以在这些环境中进行模拟训练，例如失重、强辐射、极端温度等环境中穿着宇航服进行野外工作。对于寻找地外生命，类比区帮助我们理解生命可能存在的形式或被保存的形式，地球生命对极端环境的适应，和优化生命探测载荷。

为了开展探测器测试和宇航员训练，世界上许多国家都建立了火星模拟研究站。例如美国位于犹他州的火星沙漠研究站和位于夏威夷的火星任务模拟试验站，法国和意大利合作的肯考迪娅南极研究工作站，俄罗斯的火星500模拟实验舱，英国的斯蒂夫尼奇火星任务模拟场，等等。这些模拟研究站，大都基于沙漠或极地干燥寒冷的环境，因为这是现在火星的样子。

现在的火星表面干燥、寒冷、高紫外辐照。早先可能存在的河流和湖泊，随着水的不断蒸发演变成盐滩。在地球上与之相似的环境，主要是沙漠、盐盆地和极区。地球上人气很高的现代火星类比区有：位于南美的阿塔卡马沙漠，南极的干谷，中国的柴达木盆地，美国西南部的沙漠地区，以及非洲的纳米布沙漠，等等。

南美的阿塔卡马沙漠，极为干旱，局部地区的空气相对湿度与好奇号在盖尔撞击坑中测得的最低值相近。这里寒冷，紫外线辐射高，植被稀少。区域内分布着相当面积的盐盆地，保存着天然形成的高氯酸盐（ClO4）。高氯酸盐作为一种重要的火星盐类，已经在火星的北极区（凤凰号着陆点）和赤道区域（好奇号着陆点）的土壤、沙尘和沉积岩中被广泛发现，但在地球上绝少自然产出。这也使阿塔卡马沙漠成为研究高氯酸盐成因的重要区域之一。在阿塔卡马沙漠内的热泉区域，还发现了与火星勇气号着陆点（古瑟夫撞击坑）形态非常类似的泉华。阿塔卡马沙漠的一些如手指状的泉华内部，藏着多种生命物质，那古瑟夫撞击坑中的泉华是不是也保存有类似的生命信息？重返古瑟夫撞击坑采集这些泉华样品，这也使古瑟夫撞击坑成为美国2020火星车前三甲的备选着陆点之一。

南极南缘的干谷，受强重力风的影响，山谷中几乎无冰雪覆盖，是地球上最冷最干燥的地区之一。这里的土壤呈弱碱性。水分存在的形式为岩石或冰界面上的盐水膜，与现在的火星表面可能非常相似。在山谷间的低洼处，有一个著名的水洼；它宽100m，长300m，深10cm。水洼里的水主要来自周边斜坡上的盐潮解产生的溶液与雪融水，这与科学家在火星斜坡上观测到的周期性出现的斜坡条纹成因可能非常类似。科学家对这个水洼里的水进行了原位监测和采样分析，发现水洼中的水盐度非常高，微生物在这样的水中无法繁殖，水中存在的微生物极有可能是从山谷里其它地方被带到水洼里。这也是地球上唯一没有原生生命的水体。在地球上，水是生命之源，但是不是所有的水都适合生命存在？唐胡安湖给我们提供了一个重要的下限，如果火星的水体都类似这种盐碱湖，对生命的存在可能不是一个好消息。

中国的柴达木盆地是亚洲干旱区的中心，也是中国目前仅有的正在开展火星类比区研究的地方。柴达木盆地海拔高，紫外辐照强，空气稀薄，昼夜温差较大（当然远不及火星的昼夜温差）。区域里有沙丘地貌，雅丹地貌，干河谷和干河床，地面的多边形形貌，盐湖和干盐滩，沙龙卷和尘暴等等，与现代的火星类似。区域内产出的种类丰富的盐类，许多含有结晶水和晶间卤水，这些水存在的形式，可能是现代火星表面水存在的主要形式之一。在柴达木盆地干旱极端的环境中，科学家依然在盐壳中找到耐盐微生物，还有躲在半透明矿物下的微生物群落，这为在火星表面寻找生命提供了重要线索。这里也是火星着陆探测器和科学仪器进行野外测试的理想环境。（编辑/高纬时）