那些年我們一起追過的火星:星際移民不是夢
“水手”號、“海盜”號、“奧德賽”號、“勇氣”號、“機遇”號、“鳳凰”號以及“好奇”號等等,這一系列奔向火星的美國探測器,其中多數經歷是“善始,而無法善終”,因為火星環境太惡劣。即便如此,還是有諸多國家如美國那樣戀上火星,因為人類總是希冀更為遙遠的未來。也許,遙遠不遠,就在火星。
親愛的火星:
當“好奇”號代表美國又一次親吻你的面頰時,美國人再一次為自己成功得到你的垂青而歡呼雀躍。而在人類探索你的歷程上,除了美國之外,還有很多國家對你情有獨鐘,并為之付出心血。一封封真摯的情書傾注著我們對你的執著和摯愛。
除了美國,地球上對火星最狂熱的國度非俄羅斯(前蘇聯)莫屬。從1960年至今,從前蘇聯至俄羅斯,總共對你飛吻19次,雖創造了人類航天史上第一個人造航天器登陸火星的紀錄,獲得了你的初吻,但所有項目最終全部以失敗而告終。
在50年的時間里,俄羅斯(前蘇聯)所發射的19次火星探測器中,直接發射失敗的有6次;升空后解體或者變軌失敗的有3次;變軌成功,但是在前往火星途中出現故障的有4次;而最終千辛萬苦抵達火星后出現故障的又有6次。相對美國來說,俄羅斯(前蘇聯)沒有那么財大氣粗,只有140億美元的預算,只有美國的十分之一。但是俄羅斯(前蘇聯)愛你的心不會因為金錢的不足而減少半分。
1998年7月3日,日本發射首枚火星探測器——“希望”號,正式加入追求你的行列。雖然“希望”號未能如愿,在太空艱難飛行五年后被放棄,但是集合了資金、技術優勢的日本不會因為這次失敗就輕易放棄你。
歐盟的存在成功展示了國多力量大的優勢,自從2003年6月2日,歐洲空間局發射“火星快車號”探測衛星起,這個國際聯合體組團求愛,向你發出問候。雖然之后的發射有成有敗,但歐盟前進的步伐不會改變。
作為后來者,中國和印度這兩個文明古國、航天新秀,對你的追求并不羞澀。2011年11月,中國首顆火星探測器“螢火一號”意外失敗,但這不會阻礙這個新興航天大國的夢想;2012年11月,南亞大象印度計劃發射首枚探測器,正式開始對你的示愛之旅。
在過去的50年里,命運的捉弄讓你與我們多次擦肩而過。在這漫長的歷程中,我們深刻領會了愛的代價,同時也堅定了更加愛你的信念。天長地久有時盡,此恨綿綿無絕期。我們不會因為挫折而放慢奔向你的腳步。等待我們,在不久的未來。
追隨你的地球來客
2012年8月12日
火星探測大事記
1960年10月,蘇聯兩次向火星發射探測器,但探測器連火星環繞軌道都沒有到達。
1962年11月,蘇聯發射了3個火星探測器,均未取得成功。
1964年,美國發射“水手3號”、“水手4號”探測器赴火星拍攝照片。“水手4號”成功收集到火星近距離特寫照片。蘇聯“探測器2號”接近火星,但沒有發回數據。
1969年,美國連續發射“水手5號”和“水手6號”探測器,分別發回火星地貌圖。同年,蘇聯向火星發射了兩枚探測器。
1971年,美國向火星發射兩枚探測器,“水手9號”成為第一枚成功進入環繞火星軌道的探測器。同年,蘇聯向火星發射了三枚探測器,“火星3號”成為第一個成功在火星表面著陸的探測器。
1973年,蘇聯連續發射4枚火星探測器,“火星5號”環繞火星軌道數天,“火星6號”在火星著陸。
1975年,美國發射“海盜1號”、“海盜2號”探測器,它們都在火星成功著陸。
1988年,蘇聯火星探測計劃再次受挫,“火衛1號”探測器著陸失敗。
1992年,美國發射“火星觀察者”探測器,但發射失敗。
1996年,美國“探路者”號將“旅居者”號探測車送到火星。俄羅斯“火星96”計劃失敗。
1998年,日本第一個火星探測器“希望”號發射,但未能到達火星軌道。
1999年,美國“火星極地著陸者”探測器赴火星。
2001年,美國發射“奧德賽”測試火星的地質和氣候。
2003年,歐洲航天局的“火星快車”探測器發射升空。美國“勇氣”號和“機遇”號升空。
2004年,“火星快車”發現火星南極存在冰凍水。
2005年,美“火星勘測軌道飛行器”發射升空。
2007年,美發射“鳳凰號”探測器,在火星北極區域登陸后收集了冰樣。
2011年11月,俄羅斯火星探測器“火衛-土壤”星際站升空后發生“意外”。其所攜帶的中國首顆火星探測器“螢火一號”失敗。
2012年8月,美國“好奇”號火星探測器成功著陸火星。
1965年3月,“蘇聯探測器3”號失敗。
火星探測路遠夜長
雖然人類對探索火星的興趣濃厚,但火星探測的成功率并不高,這是為什么呢?
《國際太空》雜志執行主編龐之浩曾撰文稱,從地球到火星路途遙遠,探測器要飛幾億千米、半年左右才能到達火星,比月球探測要復雜得多,對軌道設計、運載火箭、控制、通信、電源等技術提出了更高的要求,所以火星探測器更容易出現故障。
此外,人類目前對登陸地點的環境了解甚少,因而使火星探測器在登陸時很困難,失敗率高也就不足為奇了。火星表面尤其是平原地帶有可能布滿灰塵,誰也不敢保證探測器登陸點四周沒有被火山灰覆蓋的陷阱,一旦陷進去,麻煩可就大了。
當然,火星環境復雜、惡劣也是造成火星探測器經常“陣亡”的主要原因。
“探火”半世紀 為生命為家園
我們是孤獨的嗎?這恐怕是人類最迷惑的宇宙問題之一了。在多世紀的追尋中,地球的鄰居,火星因和地球一樣帶有大氣、衛星、火山、沙漠、峽谷甚至極地而成為人們矚目的星球。從上世紀60年代開始,人類開始火星探索,從尋找火星人,到尋找微生物存在的證據,再到研究火星環境,乃至未來可能的火星殖民,這個紅色星球一直都將是人類太空探索的焦點之一。
神秘“火星生命”
“好奇”號登陸火星,相當于把一個人類前所未有的“火星科學實驗室”直接送到了紅色星球上。“好奇”號帶著一個重要目標:尋找火星上生命存在的蹤跡。
有一個局外人,對“好奇”號成功登陸的興奮之情,可能要超過參與此次項目的科學家。他的名字叫吉爾波特·列維。
上世紀70年代,美國宇航局啟動了“海盜”火星項目,將兩個探測器送上了火星,列維負責當時火星車上的生物實驗之一——標簽探測實驗(LR實驗)。
當時,通過分析探測器采集到的火星土壤信息,列維發現了一種含有發射性有機碳的養分。
這意味著什么?
如果土壤中含有細菌等微生物,它們會吸收土壤養分,然后釋放出一些消化分子,如二氧化碳。列維發現,土壤中存在著放射性的碳原子,這意味著火星土壤中曾存在著微生物的消化過程!
這無疑是一個重大發現,當時,列維和他的同事打開了香檳,舉行了慶祝。
但是,一個星期不到,另一個實驗項目——氣相色譜儀(GCMS)的研究結果給列維潑了一盆冷水。
GCMS實驗把火星土壤加熱,并沒有找到任何有機碳分子。因為兩個實驗無法相互驗證,美國宇航局最終宣布,列維的實驗結果沒有意義。
盡管如此,列維有關火星生命的實驗結果,依然成為此后火星生化試驗中最具爭議的一個,討論延續至今。
今年4月,一個國際科研小組再次對LR實驗數據進行核查分析,并得出“可能意味著微生生命的存在”。
如今,史上最先進的探測器登陸火星,列維充滿期待,他希望“好奇”號能“平反”他36年前的研究,“我很確信,火星科學實驗室能夠找到有機物”。
卡內基科學研究所的地理物理學家羅伯特·海森認為,列維的研究結果尚未能得到良好的解釋。
他認為,如果火星土壤中真含有大量放射性有機碳元素,一種可能是“非有機過程”造成的,如小行星、彗星等天體撞擊造成的有機含量。
但是,也有種可能,即火星自身有機物留下的碳含量。有科學家認為,這可能意味著火星上存在著人類還無法想象的外星生命生態,它們甚至可能不需要水,演變出了一種利用過氧化氫而非水作為細胞內液的生命形態。這樣,它們就可以在火星冬天極度寒冷的溫度下生存。
一些地球上所做的研究也支撐了火星曾經存在生命的說法。
2001年時,一組國際科研小組曾分析過一顆40億年前從火星飛到地球的隕石,結果發現,這塊古老的隕石上有明顯的微型磁晶跡象,這種情況和地球年輕時的樣子很像,這或許意味著很早以前,火星和地球一樣,有過一些鏈型的微生物。
不過,目前科學界討論火星上的生命,也是討論遠古時期的情況,今天的火星,沒有任何生命跡象。
改造火星不是夢
火星上即便沒有馬丁叔叔,并不意味著火星的環境不能被改造。它很可能成為未來人類星際移民的選擇之一。
根據科學家的設想,在自然狀況下,如果一顆隕石墜落在帶有生命的星球,撞擊后,帶有有機微生物的巖石碎片會撒向太空。如果這些有機物能夠在真空的太空中存活的話,當它們最終掉在一顆貧瘠,但有著適合條件的星球上時,同樣可以存活并壯大下去。
科學家甚至假想,為了“殖民”某個星球,人類同樣可以人為地創造這個過程,隕石的媒介角色就可以由太空飛行器來代替。不過,不管殖民者是宇航員、種子還是孢子,他們的生命力都必須是非常強的,能夠在極端環境下生存。
科學家已經發現了一些好的候選者,比如藍藻,它可以直接利用太陽光生長,這個特點使它已經用在了宇航員生命支撐系統上,可以將人類的排泄物分解成水、氧氣和養分。
藍藻還可以用來制造富含蛋白質的食物——螺旋藻,后者和大米、洋蔥、土豆、菠菜等,被歐盟太空署列為未來“火星上必須種植的9種作物”。
對于外星移民,現在看來,火星是個極佳的選擇。火星雖然很冷,但在夏天時,赤道附近的溫度可以達到20攝氏度左右,大氣中則含有95%的二氧化碳,這使得植物的光合作用的夢想可以成真。
不過,火星最不適合生命的弊端是它貧瘠的土壤。因此,征服火星的第一步,是令其巖石轉變成含有養分的土壤。
火星環境與地球相似,在地球上模擬的火星環境實驗顯示,即使火星全是巖石,但在微生物幫助下,某一天也會變成土壤。
科學家的實驗表明,第一代火星殖民者可以通過往土壤里傾倒一些“化肥”,令其立刻肥沃起來,但這并非可持續做法。從長遠來看,需利用火星上大量的玄武巖火山灰來改變其地貌。科學家已從冰島火山灰中發現,玄武巖的火山灰中可能存在適合改變火星巖石結構的細菌。
此外,青苔也是很好的巖石處理劑,青苔可以在真空的太空環境下生存,甚至有德國科學家對地球上類似火星樣本的巖石做青苔實驗,發現其可以進行光合作用。
不過,移民火星還有一個問題,那便是紫外線輻射。火星上沒有臭氧,無法阻擋太陽照射出的致命的紫外線。對此,科學家的對策是:向火星大氣層注入大量的溫室氣體如氟氯碳化物,一方面可以讓火星暖和起來,另一方面也或許可以形成臭氧,形成紫外線防護屏。
當然,改變一個巨大星球的難度,現在幾乎是無法想象的,但是,人類正在一點點地充實自己移民火星的工具箱,或許未來的某一天,火星,真的就能成為人類新的家園。
我是火星(Mars)
苗條
太陽系由內往外第四顆行星,類地行星,直徑為地球一半,質量為地球的11%。
冷漠
火星基本上是沙漠行星,地表沙丘、礫石遍布,沒有穩定的液態水體。
易怒
大氣為多達95%的二氧化碳,氧氣很少,沙塵懸浮其中,常有塵暴發生。
多變
大氣很薄,地表日夜溫差很大,某些地區白天可達28℃,夜晚可低至-132℃。
當我們談論火星 我們在談論什么
好奇號登陸火星時,帶著地球人關于宇宙秘密的一個最大疑問,火星上到底有沒有火星人?對于地球人,火星已經不僅僅是天上那個閃爍的紅光天體。在廣闊的宇宙中,地球一開始像個處世不深的孩子,渴望交流,又害怕被對方傷害。而隨著科技進步,那顆紅色的星球更多地承載了人類在太空開疆辟土的野心。本版采寫/高美
幻想比探索早了半個多世紀
人們對火星人的想象最早源自何時?有據報道這一發現時,把canali錯寫成了canal(英語運河的意思)。1895年,美國天文學家洛厄爾出版了《火星》一書,描繪了火星表面的河道,認為這些河道是人力挖掘的。在書的結尾,洛厄爾斷言:火星上似乎居住著智力發達的生物。盡管后來證實,這些“運河”只是一些干涸的峽谷。
這個美麗的錯誤,卻為后世的科幻產業提供了源源不斷的材料。19世紀末,關于火星的科幻作品大量涌現,比人們真正去探索火星早了半個多世紀。
火星人入侵地球
1938年萬圣節,哥倫比亞廣播公司將《世界大戰》改編為廣播劇《火星人入侵地球》,并別出心裁地利用新聞式的現場報道方式廣播。全美國的人聽到電臺里傳出“火星人已經入侵地球”的消息,都信以為真,趕緊收拾細軟,逃離家園。此后一項調查顯示,約170萬人相信這是真的新聞,120萬人感到十分恐慌。直到節目最后,主持人才告知觀眾剛才播出的是一出科幻廣播劇。這是人類第一次真正對火星人感到恐懼。不過彼時正值二戰時期,人們本就脆弱得風聲鶴唳,既然人類可以自相殘殺,火星人趕來湊熱鬧也許也不足為奇。
在遍地開花的火星科幻作品中,火星人最常見的形象是“人類的假想敵”,他們一次又一次地入侵地球,屢敗屢戰,屢戰屢敗。而人類擊敗他們的方式也五花八門:比如以人類為食物的火星人,最后感染了地球上的病菌而全軍覆沒(《世界大戰》);比如戰無不勝的他們,因為聽到老奶奶傷感的歌曲一個個爆頭而亡(《火星人玩轉地球》)。
當科幻遭遇現實
不得不說科幻作品在很大程度上推動了人類探索火星的步伐,同時預言了人類科學的進步。“德國科幻小說之父”拉斯維茨1895年開始創作的《在兩個行星上》,講述一支火星人探險隊在地球北極上空和地面建立了據點。這部科幻小說提到了光電感應器、反作用發動機、軌道站等后來才出現的技術。2000年底,美國國家航空航天局火星探索計劃項目專家兼科幻小說家蘭蒂斯博士,出版了他的第一部科幻長篇——《火星穿越》。對火星和太空技術的描寫,就好像是20年后火星探測的報告。
與火星人談戀愛
并不是所有火星人和火星文明都面目可憎。上世紀80年代引入中國的美國電視劇《火星叔叔馬丁》中,馬丁(英文直譯為火星人)是一個可愛的火星人,因為飛船故障留在地球上。除了頭頂長著天線外,他長得和鄰家歐吉桑沒什么兩樣。他會隱身,能讀懂人的心思,還熱衷于給人牽線做紅娘,簡直是宇宙和平的使者。
百年前的《火星公主》,講述了一位美國大叔穿越到火星,經歷了火星上兩族相爭的慘烈戰斗,并與火星公主產生了一段蕩氣回腸的愛情故事。雖然對于火星的想象略顯幼稚,但與火星人談戀愛這事兒,也體現了地球人對火星的美好幻想。
火星文明的興衰
老舍先生在1932年完成的《貓城記》中描述“我”來到火星上。他們也曾有過數萬年的輝煌文明,但現在卻是一致對內,自相殘殺,最終導致整個火星文明覆滅,“我”則黯然神傷地回到地球。結合當時的中國,這部科幻作品像寫實主義一樣契合現實。
金·羅賓遜的火星三部曲:《紅火星》、《綠火星》和《藍火星》描繪人類將如何改造火星。小說中有這么一場爭論:環境保護主義者反對改造火星的計劃,他們寧可保留過去那個荒涼的紅色世界。雖然是科幻小說,但愛情與背叛,戰爭與和平,所有地球人的難題,在火星上也一樣上演。科幻常常比現實更現實,這或許也是地球人向往火星的一個重要原因吧。