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2002
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  姜岩总有一天，人类要走出自己的摇篮——地球，向宇宙深处移民，而火星将是最理想的移民行星。登上火星、移民火星，将成为人类历史上空前宏伟壮阔的一幕。 红色的火星曾让人类产生过无数美好的遐想，火星人的故事至今让人们津津乐道。尽管1975年美国海盗号飞船飞抵火星后发回的探测数据使得很多关于火星生命的假想破灭，但人们仍认为火星经改造后完全可以适合人类居住。最近20年来，科学家发现的许多迹象表明火星上很可能存在原始生命，这重新燃起了人类移民火星的希望之火，这一梦想20多年后有可能成为现实。 由于火星有极冠，表面有水的迹象和火山迹象，与地球相似，这些迹象是导致生命起源的主要因素，因此火星是否存在生命一直是天文学家长期争议的论题。为了找到这一论题的答案，科学家们开始了探测火星的工作。 1962年11月，前苏联发射了“火星1号”探测器，探测器掠过火星表面进行探测活动。但“火星1号”在飞离地球1亿公里时与地面失去了联系，从此下落不明。作为人类发射的第一个火星探测器，它被普遍认为是人类火星之旅的开端。 1965年7月15日，美国的“水手4号”飞船接近火星，从距离火星1万公里处拍摄了21幅照片，发现火星上存在大量环形山，火星大气密度只有地球的1％，火星既没有熔化的铁核也没有磁场。1969年，美国“水手5号”和“水手6号”飞船再次掠过火星。它们拍摄的200多幅照片表明，火星表面的温度比预想的更低，火星大气中二氧化碳含量高达95％，水蒸气几乎难以寻觅。 1971年11月，美国发射的“水手9号”飞船进入火星轨道，成为火星的第一颗人造卫星，环绕火星轨道进行长期考察。“水手9号”成功拍摄了火星全貌，确认火星上并不存在运河，火星的一个半球上有许多环形山，外貌很象月球，另一个半球则比较平坦。 1971年5月19日和28日，前苏联的“火星2号”和“火星3号”飞船相继发射升空，希望在火星着陆。“火星2号”同年11月投下一个探测仪器，但摔毁在火星表面；“火星3号”的登陆舱同年12月在火星上软着陆，但仅送回22秒钟信号就永远停止了工作。 1976年7月和8月，美国“海盗1号”、“海盗2号”飞船的着陆器分别在火星成功着陆。这两个着陆器携带了许多精密仪器，分析了火星的土壤，测量了风速、气压和温度，并确定了火星的大气成分。把火星探测活动推进了一步。 1996年12月4日美国航空航天局的“火星探路者”号飞船发射升空，经过长达4.94亿公里的长途飞行，1997年7月4日在火星表面成功着陆，飞船携带的“旅居者”号火星车在地面人员控制下对火星进行较大范围的移动考察。这次探测活动使人类对火星地表景观有了直观的认识。“火星探路者”发回了数千张火星地表照片，其中包括许多特写镜头和360度彩色全景照片。人们从这些照片得知，火星阿瑞斯平原看起来就像地球上的荒漠；同地球一样，火星上也有山脉，有丘陵，有沟谷，甚至还有陨石坑。旅居者号火星车上有一台阿尔法－质子－Ｘ射线光谱仪，能现场分析岩石的化学成分，并将分析结果传回地面控制中心。分析结果表明，火星同地球一样，有多种不同种类的岩石，有的岩石在化学成分上与地球上的岩石非常相似。从火星车留下的车辙看，火星表面的一层虚土，下面则是坚硬的壳层。“火星探路者”还获得了许多有重大价值的信息，分析整理这些信息需要几年时间。11月4日，火星探路者的探测使命正式结束，火星探路者共向地面传回了26亿比特的科学信息、1.6万幅图片以及对火星岩石和土壤进行了15份完整的化学分析结果。 1997年美国“火星探路者”飞船在火星阿瑞斯平原着陆，从发回的照片上可以看到火星表面的卵石和岩石有明显的经水流冲刷的痕迹，一些地质结构也与地球上的水成地质结构十分相似。一些科学家据此认为，几十亿年前火星上曾发生过特大洪水。但断定火星上现在是否存在水，必须要有确凿的证据。美国宇航局1998年12月11日发射的“火星气候探测器”和这次的“火星极地着陆者”的任务就是确认火星上是否有水。 “火星极地着陆者”将是到达火星的第四个着陆探测器，前三个探测器都在火星的沙漠地区着陆，而“火星极地着陆者”则另辟蹊径，将于今年12月3日在火星南纬75度处着陆，探测活动集中在火星南极进行，科学家对这次考察寄予厚望。 “火星极地着陆者”高约一米，长、宽均为3.6米左右，有三条腿和一个长约二米的机械臂。它将用机械臂采集一些火星土壤和岩石，把它们放入探测器的一个容器进行加热，然后用激光分析加热后所得的气体，观察其中是否有水蒸气。 在即将着陆前几分钟，“火星极地着陆者”还将放出一对名为“深空2号”的小型探测器。这两个篮球大小、外形像子弹的小探测器将以每小时600至800公里的高速钻入火星地表以下约一米处，分析火星土壤中是否有水。不过“钻探”的方式风险较大，这两个小东西很有可能一脑袋扎下去就撞坏了，因此美国宇航局对它们能否平安完成工作并不抱太大希望。 “火星极地着陆者”还携带着一个麦克风，以便把火星上的声音传回地球。这将是人类首次听到地外行星上的声音。有些人则希望听到火星南极上风吹过原野的声音，以及风吹起尘砂落在探测器上的声音。一些科学家认为火星是沉寂的，到时候麦克风里传来的很可能只有探测器的电子系统和机械臂发出的声响。 如果证实火星上有水，人类移居火星便成为可能。将来还可以利用火星上的水分解出氢和氧，人类进行更遥远的星际旅行时可以把火星当作一个加油站，在此为太空船添加燃料。如果有水存在，就可能有生命存在，火星有可能成为人类寻找地外生命的首次成功之地。美国宇航局计划于2005年派出返回式探测器采集火星土壤样本带回地球供分析，进而在2015年派宇航员登陆火星。 德国雷根斯堡大学的卡尔·斯德特教授说，在美国阿拉斯加北部冻土深达400米的地方仍然生存着一些原始微生物，这些微生物很可能是现代生物的共同祖先。 澳大利亚阿德莱德大学的波尔·戴维斯教授认为，三四十亿年前，火星表面十分温暖，并且有水在流动。这时火星应该可以诞生生命。20亿年前，火星开始变冷，大气逐步减少，水也大量蒸发，这些河流干涸后形成了现在火星表面的河沟，火星两极仍存在着由水和二氧化碳组成的白色冰帽。在此期间，火星上的生物很可能转移到了地下，靠那里的热量和水维持生命。戴维斯教授还认为，如果火星存在生命，那么几十亿年间火星生物应到达过地球，地球生物也会到达火星，两者的生命形式很可能相互融合过。支持这一论点成立的证据是小行星或彗星撞击火星或地球时会激起一些碎块，这些碎块则飞到了地球或火星。1911年就有一块来自火星的碎块落到了埃及。据估计，平均每年有500吨来自火星的物质落到地球上。 不过，科学家认为，火星生命很可能生存在火星表面以下几百米至几千米的地方，需要深层钻探才能发现，但这种技术目前尚不具备。因此彻底揭开火星生命之谜还需要一个漫长的过程。 火星探测的第一步是派出探测器掠过火星。1962年11月，前苏联发射的“火星1号”探测器在飞离地球一亿公里时与地面失去了联系，从此下落不明。作为人类发射的第一个火星探测器，它被普遍认为是人类火星之旅的开端。 1965年7月15日，美国的“水手4号”飞船从距离火星一万公里处拍摄了21幅照片，发现火星上存在大量环形山，火星大气密度只有地球的1／100，火星既没有熔化的铁核也没有磁场。1969年，美国“水手5号”和“水手6号”飞船再次掠过火星。它们拍摄的200多幅照片表明，火星表面的温度比预想的更低，火星大气中二氧化碳含量高达95％，水蒸气几乎难以寻觅。 火星探测的第二阶段是使探测器被火星的引力俘获，成为火星的卫星，以便环绕火星轨道长期考察。1971年11月，美国发射的“水手9号”飞船进入火星轨道，成为火星的第一颗人造卫星。“水手9号”成功拍摄了火星全貌，确认火星上并不存在运河，火星的一个半球上有许多环形山，外貌很像月球，另一个半球则比较平坦。 火星探测的第三阶段是派遣飞船在火星着陆。1971年5月19日和28日，前苏联的“火星2号”和“火星3号”飞船相继发射升空。“火星2号”同年11月投下的探测仪器毁于火星表面；“火星3号”的登陆舱同年12月在火星上软着陆，但仅送回22秒钟信号就永远停止了工作。 1976年7月和8月，美国“海盗1号”、“海盗2号”飞船的着陆器分别在火星成功着陆。这两个着陆器携带了许多精密仪器，分析了火星的土壤，测量了风速、气压和温度，并确定了火星的大气成分。 以1997年7月4日在火星登陆成功的美国“火星探路者”和1999年1月3日发射的“火星极地着陆者”为代表的火星探测第四阶段，主要目的是在火星表面收集资料，并进行初步分析。 火星探测的第五步是派遣自动取样飞船前往火星，把火星上的多种样品送回地球供分析研究。美国计划分别于2001年、2003年和2005年进行三次发射。2001年火星探测使命的主要任务是测量火星上的辐射，检测火星土壤和岩石中是否含有与生命有关的碳和硫，分析火星土壤中的有毒物质是否会对宇航员的安全造成威胁，检测从火星土壤和岩石里提取氧和氢作为火箭燃料的可能性等。宇航局原计划于2001年发射“雅典娜”火星车，但由于资金短缺和自身重量超标，不得不推迟到2003年和2005年发射。“雅典娜”是一种与1997年登陆火星的“索杰纳”火星车相似的机器人考察车，科学家希望用它来在火星上寻找可能存在生命迹象的岩石，并收集岩石标本，由小型火箭带回地球。 在这之后，火星考察将步入最终的同时也是最困难的阶段———让人登上火星，像乘“阿波罗”飞船登月的宇航员那样对火星进行实地考察。 一些科学家对未来人类远征火星时的细节做了设想，其中包括飞船乘员组人员搭配和心理状态的调整等具体问题。美国国家航空航天局宇航心理学家乔安娜·伍德认为，征服火星的宇航员必须具有极高的心理素质，飞船上的人员搭配也需要大动脑筋，因为约两年的宇宙飞行对宇航员的考验将十分严峻。火星飞船上配备由六个人组成的乘员组较为理想，其中队长应性格豁达、能力超群，这样才能稳住军心，胜利完成任务。 伍德女士认为，长期的宇航生活会使宇航员产生压抑、烦躁、焦虑和失望的感觉，宇航员的心理很容易产生变态，宇航员之间容易产生矛盾，而这些矛盾很难像在地球上生活时那样容易消除，“如果产生较大的内讧，很可能危及宇航员的生命，使整个探险计划毁于一旦。”伍德女士说，在征服火星的途中应禁止宇航员玩对抗性的游戏，而让他们玩合作性的游戏，以减少矛盾促进团结。另外，火星飞船上还应配备一台电脑“心理医生”，当宇航员焦虑烦闷时可向它倾诉，以缓解心理上的压力。科学家们为人类征服火星绘制了一幅壮丽的蓝图，他们认为2020年前后人类有可能登上火星。总有一天，人类要走出自己的摇篮———地球，向宇宙深处移民，而火星将是最理想的移民行星。登上火星、移民火星，将成为人类历史上空前宏伟壮阔的一幕。 1965年：美国水手4号 (mariner 4)行星际探测器飞越火星，拍摄了21张照片。 1965年：前苏联发射探测器2号(zond 2)，探测情况没有公布。 1969年：美国水手4号探测器发回75张照片。 1969年：美国水手7号 (mariner 7)探测器发回126张照片。 1971年：前苏联火星2号 (mars 2) 探测器在火星着陆，探测情况没有公布。 1971年：前苏联火星3号 (mars 3) 探测器在火星着陆并发回照片。 1972年：美国水手9号 (mariner 9)探测器沿着火星轨道飞行，发回7329张照片。 1974年：前苏联火星5号 (mars 5) 探测器沿着火星轨道飞行了数天。 1974年：前苏联火星6号 (mars 6) 和火星7号 (mars 7) 探测器在火星着陆，探测结果没有公布。 1976年：美国海盗1号 (viking 1) 和海盗2号 (viking 2) 探测器在火星着陆。发回了5万多张照片和大量的探测数据。 1989年：前苏联福波斯1号 (phobos 1) 和福波斯2号 (phobos 2) 探测器在前往火星的途中失踪。 1993年：美国火星观察者 (mars observer)在预定即将到达火星轨道之前失踪。 1996年：俄罗斯“火星—96"航天器 (mars-96)发射失败。 1996年：火星环球勘探者(mars global surveyor)发射升空，1997年进入环绕火星的轨道。 1997年：美国火星探路者 (mars pathfinder)探测器在火星着陆。 1998年：美国发射火星气候探测器(mars climate orbiter)。1999年9月23日，探测器与地面失去联系。 1999年：美国发射火星极地着陆者探测器 (mars polor lander)。 本文摘自《百年科学发现》 |
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