人类渴望走近火星

    郭奕玲  陈蓉霞  沈慧君 译

    在我们的太阳系所有行星中，长期以来火星一直是科幻作家的最爱，也是天文学家的最爱。自从有望远镜起，这是唯一可以看见其表面的行星，在19世纪90年代，它激起了人们种种遐想，这一切源于天文学家洛厄尔的观测——推测在火星的平原上有人工开凿的纵横交错的运河，标志着文明的存在。火星北极冰盖周期性地收缩和成长的季节性变化，激发人们幻想火星和我们地球非常相像，或许也有生机勃勃的春季和荒凉寒冷的冬季。

    当探测人员第一次成功地让机器人太空船——1964年11月美国发送的水手4号——飞经火星时，结果却令人大失所望。从距火星表面6000英里的地方飞过，第一次看到的火星似乎是平坦的，没有特色，缺乏生命迹象。1968年又有两艘水手号太空船发送，任务是掠过火星，也没有太多收获——除了暗示有火山活动和侵蚀现象——无助于加强我们对在火星表面能有所发现的期望。

    然后是1973年11月13日名为水手9号的机器人探测器独自进入火星轨道，成为第一个围绕另一颗行星运行的人造天体。尽管太空船抵达后不久就遇上了尘暴，但水手9号所登陆的火星仍然使地质学家感到兴奋异常。火星被证明完全不是古老和死气沉沉的世界，而是曾经可能有过河流和火山爆发的世界。这个行星的表面温度和大气也许曾经适于至少是某些简单生命形式的生存。各种推测纷至沓来。

    有一座被科学家称为奥林匹斯的火山，高出火星表面79000英尺以上，它是太阳系中最大的山。它的底部跨度长达350英里，大到可以把整个密苏里州覆盖!还有一座巨大的峡谷叫做水手谷，也具有同样可观的规模，长度几乎相当于火星直径的六分之一，约2800英里，宽度370英里，几乎比大峡谷长13倍，(相当于纽约至加州的距离)。在长约600英里，看来像是干河床的地方找到了水流的证据。如同水星与月球一样的情况，小行星撞击在这个过程中也起着重要作用，陨石坑的直径大于100英里。火星的照片里唯一没有出现的就是高级文明的任何证据。洛厄尔认为他看到的运河绝没有出现。没有建筑物，也没有圆盘式卫星电视天线。没有茅草屋，也没有耕过的土地。实际上，没有任何关于文明或生命的信息。

    然而，1974年当苏联的探测器火星6号送回有关氩含量大于预计百分比的消息时，就带来了关于大气的有趣信息。因为氩是惰性气体，大气科学家猜测，这些氩可能是大气留下的——也许是一种稠密的大气，这样才有大量的氩——至于大气中其他气体则已经与其他元素结合或者消失在太空中了。

    也许，有了火星在过去某个时期曾经有过流水和稠密大气的证据，认为火星上有生命，至少在以前某个时期曾经有过生命的思想就并不完全是无效的概念。

    我们怎样才能弄清真相呢?1975年有两个机器人太空船，名为海盗1号与海盗2号，从美国肯尼迪角发射台发射升空，它们的部分计划就是希望解决这个问题。每个太空船都有轨道飞行器和登陆车各一台，当它们在1976年抵达火星轨道时，登陆车脱落，离开正在围绕火星旋转和观测的轨道飞行器，靠降落伞抵达地表，两个登陆车分别降落在不同地点，以便对火星土壤取得详细资料。登陆车机器人从地表挖取土壤，进行了一系列试验。海盗号科学小组希望回答的最大问题，就是自从洛厄尔时代以来以及之前世人一直不能忘怀的问题：火星上有没有生命?回答令人失望：没有。至少在测试的地点没有，或者至少现在没有。 

    1988年苏联发射了研究火星卫星火卫一的太空船，但是两艘太空船都未能如期到达火星。美国发射的火星观测者号，也遭受同样命运，它本来计划在1993年到达。然而，自那以后的好几次太空飞行都非常成功：火星寰球勘测器在l996年发射，1997年抵达火星，直到2003年都还进展顺利，发回了数万张火星地形的精彩照片。这是20年来有关火星的第一次成功完成的太空任务。火星探路者号也是在1996年发射的，按设计它在1997年7月4日降落到火星表面。火星探路者号登陆后，太空舱打开，放下世界上最远距离的遥控车。这部机器人漫游车叫做旅居者，它并不比微波炉大，沿着火星那崎岖不平的地表一路滚动，一边勘查和取样，全世界都通过电视和互联网进行实时观看。这是一次巨大的成功。

    另一艘轨道飞行器“2001火星奥德赛号”在2001年发射，它在轨道上飞行，同时继续收集数据以帮助鉴定火星土壤的成分。在经过两次失败的飞行后，美国宇航局设计了两台坚固的机器人漫游车(“精神”与“机会”)到火星漫游。两台漫游车在2004年安全到达火星，开始探测岩石和地表，它们在这里发现了曾经存在水的重要证据。欧洲航天局在2003年也发射了太空飞船“火星快车”，2004年初到达。登陆器的组成部分“小猎犬2号”被设计成专门用于搜寻火星上的生命，但遗憾的是，它在火星地表上失踪了。

    关于火星还有许多问题无法回答。如果火星真的曾经有过稠密的大气，允许水以液体状态存在于它的表面，那么，这些水都到哪里去了?为什么都不见了?会不会有一些水被锁定在火星地表下的冰冻层?有多少水永久地冻结在火星北极而被保存下来了?我们确切地知道，在那里还有一些水存在。行星学家根据最新的报告判断，在火星上至少有三个区域有冰水存在：南半球火星土壤下、北冠的表面和南冠边缘附近的表面。这一冰冠的其余部分大多是“干冰”，即冷冻的二氧化碳。科学家继续猜测，这三个地区“正好是露出地面的火星冰山顶”，这是美国地质调查局的提图斯说的。

    也许火星上曾经有过快速流动的水，水流冲开了巨大的火星运河。有些科学家，包括行星地质学家卡尔和美国宇航局阿梅斯研究中心的外空生物学家麦克凯认为，火星“也许有过”更宜人的过去，那时曾经存在过非常奇异的简单生命形式，也许有朝一日我们会发现那个时期的某些蛛丝马迹或化石证据。正如优秀科学家所做的那样，机器人探测器——海盗号、它们的先行者和它们的后继者——已经回答了许多问题，但是也提出了更多的问题。

    （摘自《科学的旅程〈插图版〉》，