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文/陳根 盡管新冠疫情主導(dǎo)了2020年的世界，使社會(huì)進(jìn)入低迷狀態(tài)，但人們?cè)谛请H的探索卻并未停下腳步，火星就是其中的一個(gè)重要窗口。2020年7月，阿聯(lián)酋“希望號(hào)”、中國“天問一號(hào)”和美國“毅力號(hào)”相繼發(fā)射太空，開始了火星探測。隨著3個(gè)探測器的升空，全球掀起了火星探測熱潮，2020 年也因此成為人類火星探索的一個(gè)大年份。2021年2月，三個(gè)國家的火星探索器先后抵達(dá)。阿聯(lián)酋火星探測器“希望號(hào)”2月9日首先到達(dá)目的地；中國“天問一號(hào)” 兩天后（2月11日）抵達(dá)目標(biāo)軌道；美國“毅力號(hào)”也于上周成功著陸。
當(dāng)前，阿聯(lián)酋“希望號(hào)”、中國“天問一號(hào)” 和美國“毅力號(hào)”已先后抵達(dá)至火星，它們?yōu)橐粋€(gè)共同的大目標(biāo)而來，即研究火星地質(zhì)環(huán)境和大氣層，尋找古老的微生物生命跡象。但三國的火星探測器卻各有目的，并且需要完成不同的任務(wù)。阿聯(lián)酋“希望號(hào)”火星探測器于北京時(shí)間2020年7月20日凌晨5點(diǎn)58分從日本種子島航天中心發(fā)射升空。這不但是阿聯(lián)酋史上第一次，還是阿拉伯世界的首次星際探索。阿聯(lián)酋的“希望號(hào)”類似于火星的氣象衛(wèi)星，繞火星做近赤道軌道運(yùn)行，收集星球上不同區(qū)域在不同季節(jié)和不同時(shí)間的全天候氣象數(shù)據(jù)，以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)，以期幫助地球上的科學(xué)家更全面地了解和掌握火星的氣候條件。事實(shí)上，火星也曾經(jīng)和地球一樣遍布江河湖海，現(xiàn)在卻呈現(xiàn)干枯、荒蕪的狀態(tài)。“希望號(hào)”通過探索成像儀、紅外光譜儀以及紫外光譜儀對(duì)火星氣候及天氣進(jìn)行探測研究，主要任務(wù)就包括探測、研究火星大氣層。科學(xué)家們也希望通過此次探索進(jìn)一步了解火星空氣和水分流失的原因和過程。“希望號(hào)”也是這一輪火星探索行動(dòng)中唯一不在火星著陸的探測器。根據(jù)計(jì)劃，“希望號(hào)”經(jīng)過約200天的飛行，將2021年2月抵達(dá)火星軌道，正如所計(jì)劃的那樣，“希望號(hào)”在2月9日首先到達(dá)目的地，也正好是阿聯(lián)酋成立50周年。同時(shí)，“希望號(hào)”還將繞火星軌道運(yùn)行至少一個(gè)火星年，相當(dāng)于地球上687天。它收集的數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)2021年9月開始陸續(xù)傳回地球。中國的“天問一號(hào)”主要任務(wù)則是地質(zhì)勘測。針對(duì)火星形貌與地質(zhì)構(gòu)造特征、火星表面土壤特征與水冰分布、火星表面物質(zhì)組成、火星大氣電離層及表面氣候與環(huán)境特征、火星物理場與內(nèi)部結(jié)構(gòu)等展開科學(xué)研究。 “天問一號(hào)”用雷達(dá)“透視”幾千米深的地層，采集巖石土壤等樣本，繪制火星地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖，探測火星磁場，以解開火星磁場的演變歷史。 這也是我國首次自主執(zhí)行的火星探測任務(wù)，將一步實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視探測，獲取豐富、立體、多樣的火星探測科學(xué)數(shù)據(jù)，這在世界航天史上尚無先例。美國國家航空航天局（NASA）的“毅力號(hào)”則擔(dān)負(fù)著尋找火星古老生命（微生物）跡象的任務(wù)，這是NASA第五次登陸火星。“毅力號(hào)”將收集巖石標(biāo)本，希望從中發(fā)現(xiàn)可能的線索，解答火星上到底是否曾經(jīng)有生命存在的問題。“毅力號(hào)”也是迄今為止送到另外一個(gè)星球著陸的最大、最先進(jìn)的探測器，重達(dá)一噸，每天可以自動(dòng)行駛200米距離。該探測器配備了19臺(tái)相機(jī)，兩個(gè)麥克風(fēng)，可以用來捕捉錄制火星上的聲音。“毅力號(hào)”除了配備可以直接探測現(xiàn)在和古老生命跡象的儀器，還有一架1.8公斤重的無人飛機(jī)，準(zhǔn)備在火星上試飛，這也將成為無人機(jī)在另一個(gè)星球環(huán)境下首次飛行。“希望號(hào)”、“天問一號(hào)”和“毅力號(hào)”已經(jīng)共同開啟了新一輪火星探索周期。而火星作為太陽系中與地球環(huán)境最為相似的行星，了解火星對(duì)研究地球早期歷史和生命起源顯然有著重要價(jià)值，這也對(duì)人類拓展生存空間具有重要意義。 之所以將人類最好的科技資源投入到冰冷、荒涼、充滿輻射的“沙漠星球”，并在2020年與2021年形成火星趕集的熱潮，是因?yàn)檫@與人類走向未來的太空時(shí)代密切相關(guān)。首先，地球與火星之間的距離在不斷改變，兩顆行星各自以不同的速度和距離繞太陽公轉(zhuǎn)。地球和火星最遠(yuǎn)的距離有大約4億公里，最近的距離則是5600萬公里。每隔26個(gè)月，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛火星的最佳時(shí)間段，也就是所謂的“窗口期”。這個(gè)時(shí)段地球位于最適合飛往火星的位置，火箭燃料消耗最少。2020年之所以被稱為“火星年”，就是因?yàn)榈厍蚝突鹦蔷嚯x最近，發(fā)射火星探測器需要的燃料最少。因此，各個(gè)國家都相繼投入大量的財(cái)力物力對(duì)火星進(jìn)行探測。比如，“毅力號(hào)”作為美國宇航局第五輛成功登陸火星的火星車，當(dāng)任務(wù)結(jié)束時(shí)，就將耗資近30億美元。其次，火星作為太陽系八大行星中第四顆，是一顆類地行星。約45億年前，宇宙形成的初期，火星同地球一樣，其表面也有水流的流動(dòng)。然而，到了30億年前左右，地球上出現(xiàn)了光合作用，并產(chǎn)生了生命?；鹦?/span>的水卻逐漸消失，變成了一個(gè)又冷又干的星球。顯然，火星的生態(tài)環(huán)境，由好變壞的過程，值得人們去探尋。如果地球的兩個(gè)鄰居都因某種原因，環(huán)境從友好到惡劣，那么從中探尋其原因，或許將能避免地球“重蹈覆轍”。因此，探索火星的氣候變化以及地質(zhì)的演化，對(duì)于保護(hù)地球、拓展人類生存的疆域，具有非常重要的意義。可以說，火星是人們整個(gè)深空探測領(lǐng)域，除月球以外的第二重要的研究星球。最后，探索火星不論是對(duì)于國家，還是全體人類，都具有前瞻性的意義。從國家層面來看，航天航空技術(shù)集結(jié)了多種前沿科技，而一國的科技實(shí)力已經(jīng)很多程度上彰顯著一國的國力。事實(shí)上，太空時(shí)代的阿波羅計(jì)劃，很大程度上就是出于軍事和地緣政治的考慮。 包括通訊技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，有太多的技術(shù)變革都是從阿波羅計(jì)劃中延伸出來的。探索火星也需要通過無數(shù)工程和技術(shù)上的創(chuàng)新，而這些創(chuàng)新，很可能會(huì)引發(fā)下一次的技術(shù)革命，使未來的人類生活再一次超越現(xiàn)在所能想象的一切。而對(duì)于科技高地的搶占，已成為當(dāng)前大國關(guān)系的重要內(nèi)容。 從全體人類的角度來看，地球并不安全。與水星、金星比起來，火星最接近太陽系“宜居帶”，是除地球之外，被認(rèn)為最有可能孕育和存在生命的另一顆行星。對(duì)于火星的探索，其最深遠(yuǎn)的意義可能就在于對(duì)人類文明的“物理拷貝”。在地球面臨極端情況下，延續(xù)人類文明的發(fā)展。人類自出現(xiàn)在地球的那一刻起，就一直不停地為生存空間和生存環(huán)境而奮斗。倘若未來地球上真的發(fā)生災(zāi)難性戰(zhàn)爭、超級(jí)傳染病、嚴(yán)重天體撞擊、全球性自然/地質(zhì)災(zāi)害、人工智能失控、納米機(jī)械風(fēng)暴等危急狀況時(shí)，少量居于火星上的人類將能夠?yàn)?/span>人類的文明延續(xù)提供希望。2020年，SpaceX創(chuàng)始人埃隆馬斯克曾提出計(jì)劃——在2050年內(nèi)向火星移民100萬人，而這一言論在當(dāng)下被大多數(shù)人評(píng)論為“荒誕”。但隨著火箭運(yùn)載能力的不斷提升、火箭可回收可復(fù)用技術(shù)的逐步成熟，Spacex“星艦”飛船原型機(jī)實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)步推進(jìn)，從發(fā)射技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性角度看，人類在 2030年之間完成載人火星探索任務(wù)已成為高概率事件。至所未至，知所未知。人類已經(jīng)在走出地球，走向太空邁出了許多個(gè)“關(guān)鍵一步”。人類的文明雖然是人類創(chuàng)造的，但更需要由人類來守護(hù)。
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