馮華 劉詩瑤

2020年7月23日，執(zhí)行我國首次火星探測任務(wù)的“天問一號(hào)”探測器在中國文昌航天發(fā)射場踏上征程，中國人離探索火星的夢(mèng)想更近一步。

早在2300多年前，詩人屈原就用一首長詩《天問》，發(fā)出了對(duì)宇宙洪荒、天地自然的疑問?！叭赵掳矊?？列星安陳？”盡管現(xiàn)代天文學(xué)已經(jīng)可以非常精確地回答這兩個(gè)問題——太陽系的引力維系著八大行星繞其公轉(zhuǎn)，然而關(guān)于生命、人類、太陽系乃至宇宙的起源，還有太多的未解之謎。

這也是中國行星探測任務(wù)“天問”名字的來源，“天問一號(hào)”任務(wù)的目的地瞄準(zhǔn)火星，它的成功發(fā)射拉開了中國向更遙遠(yuǎn)的宇宙深處探尋的序幕。

火星，作為太陽系里與地球最為相似且距離較近的行星，從古至今，人們都對(duì)這顆星球有著無限遐想。

從地球上仰望星空，火星仿佛是夜空里的一簇火光。它看起來忽明忽暗、忽大忽小，令觀者迷惑，因此，火星在古代被賦予的中文名字叫“熒惑”。其中“熒”代指火星表面發(fā)射的紅光，“惑”則出于古人對(duì)火星運(yùn)行缺乏規(guī)律而感到的困惑。

火星為什么看起來是紅色的？中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員鄭永春說，這是因?yàn)榛鹦潜砻嬗屑t色的赤鐵礦，呈現(xiàn)出橘紅色。另一個(gè)原因則是沙塵暴?；鹦巧巷L(fēng)力很大，會(huì)引發(fā)猛烈的沙塵暴，一來就幾乎席卷整個(gè)星球表面，持續(xù)多月不停，還充斥著扶搖直上的龍卷風(fēng)。當(dāng)揚(yáng)起的沙塵覆蓋火星，遮住了原本灰褐色的沙礫和石塊，就造成了“紅色星球”的錯(cuò)覺。

地球是太陽系由內(nèi)往外數(shù)的第三顆行星，火星則位于地球的外側(cè)，是太陽系的第四顆行星。因?yàn)樽匀画h(huán)境與地球相似，火星又被稱作地球的“姊妹星”。實(shí)際上，地球要比火星大得多。地球平均半徑是6371公里，火星半徑約為3398公里，大致是地球的一半，體積則約為地球的1/7?；鹦堑谋砻娣e，與地球的陸地面積差不多。

假如站在火星表面，會(huì)發(fā)現(xiàn)這里的地形地貌與地球非常相似。事實(shí)上，作為類地行星，火星同樣具備核、幔、殼等內(nèi)部構(gòu)造。人們習(xí)慣用“荒漠行星”來形容它的地貌，這里分布著高原、平原、峽谷和火山。

火星上也有四季更替。只不過，如果用地球日來換算的話，火星上一年大約有23個(gè)月。這是因?yàn)榈厍颦h(huán)繞太陽一周大約需要365天，火星繞太陽一周則約為687天。鄭永春說，如果在火星上過日子的話，每天的晝夜長短跟地球上差不多。

“東西方在古代一直賦予金星很多美好的想象，但實(shí)際上，金星的表面非常灼熱，溫度有465-485攝氏度。反而是曾長期被認(rèn)為‘災(zāi)難“不吉的火星，隨著科學(xué)認(rèn)知的加深，逐漸被發(fā)現(xiàn)與地球有太多相似之處?！编嵱来赫f。

像地球一樣，火星上也有大氣，可惜密度僅為地球的1%，約相當(dāng)于地球上33千米高處的大氣密度，極為稀薄，成分以二氧化碳為主。對(duì)于喜歡看云的人來說，到火星上恐怕會(huì)失望。鄭永春說，火星上的天空大多數(shù)萬里無云，偶爾會(huì)有云層出現(xiàn)，但是顏色偏白、厚度較薄，像我們熟悉的地球卷云。

事實(shí)上，人們對(duì)這顆“紅色星球”格外青睞的重要原因，是在這里發(fā)現(xiàn)了有水存在的明確證據(jù)。有水，就代表著有生命存在的可能。根據(jù)航天器的探測結(jié)果，清晰可知火星上有海岸線和湖泊的遺跡、干涸的河道、沖積扇等流水地貌，這些都表明火星在歷史上曾經(jīng)有大規(guī)模的液態(tài)水。目前，盡管沒有探測器發(fā)現(xiàn)肉眼可見的液態(tài)水，但在火星地下已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了鹽度極高的鹵水。2018年，有科學(xué)家宣布在火星南極冰蓋下發(fā)現(xiàn)了鹽水湖存在的證據(jù)。

正是由于火星與地球的諸多相似之處，火星一直是人類心中的“熱門星球”，引發(fā)著人類對(duì)地外生命的熱烈猜想。

“世界各國的行星探測大致聚焦于這幾個(gè)問題：太陽系的起源與演化，生命的起源與演化，地外生命信息的探尋等。這也是行星探測試圖回答的問題，即我們從哪里來，又將到哪里去。通過行星探測，人們?cè)噲D找到人類、太陽系乃至宇宙的起源與演化的奧秘。生命的出現(xiàn)是必然還是偶然？我們能否在其他的星球，尤其是跟地球類似的火星上，尋找到生命起源的證據(jù)？這些都是科學(xué)界非常關(guān)注的重大問題。”國家航天局探月與航天工程中心深空探測工程總體部部長耿言說。

火星，到底是地球的過去，還是地球的未來？這在科學(xué)界尚無定論，但毫無疑問，對(duì)火星的持續(xù)研究將加深人類對(duì)地球生命起源和演化的理解。

專家介紹，火星探測大約分為三個(gè)階段，幾乎貫穿整個(gè)人類航天史。人類對(duì)火星的探測主要以飛越、環(huán)繞、著陸、巡視四種方式進(jìn)行。

第一階段是早期的飛越探測。主要以火星飛越探測、傳送火星圖片與探測大氣參數(shù)為主，但探測任務(wù)成功率并不高，僅有一例成功完成任務(wù)。第二階段是初步了解火星表面。以軌道環(huán)繞與著陸探測為主，主要任務(wù)包括傳輸圖像，探測大氣、磁場、地表溫度等。第三階段則是探尋火星生命跡象。探測方式主要為著陸和巡視探測，主要目標(biāo)是尋找火星上水存在的證據(jù)和生命跡象。其間發(fā)射過多顆探測器，在火星上成功找到了水存在的證據(jù)。

專家認(rèn)為，火星探測成功率低，特殊的環(huán)境、遙遠(yuǎn)的距離帶來巨大的挑戰(zhàn)。盡管人類在月球探測方面積累了一定經(jīng)驗(yàn)，但在火星探測方面仍然是一個(gè)新手。不過，現(xiàn)有開展的一系列圍繞火星的活動(dòng)，都在潛移默化地培養(yǎng)著公眾對(duì)火星的感情。這種對(duì)火星的好奇和向往，反過來深深影響著人類對(duì)自然科學(xué)、人文科學(xué)等重大命題的思索。

（選自《人民日?qǐng)?bào)》2020年7月27日，有刪改）