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 【文匯網訊】據光明日報報道，今年是人類探測火星五十周年。科學家們認為，地球終有毀滅的一天。我們能否離開地球，找到另一處生存空間？這已列為行星科學研究領域未來10年的首要任務。人類已經登上月球，正在開展對火星等其他行星的探測，不斷地探索宇宙的奧秘。對火星的探測曾是前蘇聯、美國、歐洲與日本的重要空間探索項目，如今，包括中國等新興國家也加入了這個行列。
火星探索的歷史
以前蘇聯1962年11月發射「火星1號」探測器為開端，人類開始了對火星的探索。10年之後，美國「海盜1號」登陸器順利落至火星表面，這是人類首次和火星最近距離的接觸。近50年來，人類將大量的無人探測飛船，包括無人軌道器、登陸器、巡遊器發射到火星上。其目標是收集火星當前狀況數據，回答有關火星歷史的問題，反觀人類所在地球的過去與可能的將來，並為人類將來的登陸火星計劃做準備。
美國總統奧巴馬2010年在肯尼迪航天中心宣佈，他相信，美國有能力將在本世紀30年代中期將人類送入火星軌道並安全返回地球。美國政府還宣佈放棄以月球為中心的「星座計劃」，把重心轉移到探索火星的計劃上來。美國國家宇航局已經制定了總耗資達數十億美元的火星研究計劃。美國計劃在2030年實現史無前例的載人火星探測的目標。
迄今，美國的火星探測計劃已經經歷了飛近火星、軌道環繞火星、登陸與漫遊火星三個階段。在第一階段期間，美國發射的探測器有「水手3-4」與「水手6-7」，在這個過程中盡可能拍攝足夠多的火星照片；然後是進行環繞飛行，美國將航天探測器送入環火星運行軌道，進行長期與全球性研究。執行任務的有：「水手8-9」、「火星觀察者」、「火星環球探測器」、「火星氣候軌道器」等；在第三個階段，美國發射火星車到火星表面活動。這一階段的主要火星探測器包括：「探路者」、「極地登陸者與外太空2號」、「火星漫遊者探測器」、「鳳凰號」、「火星科學實驗室」等。2003年6月10日，美國的「勇氣」號發射成功；在同月25日又發射了「機遇」號火星車。
美國國家宇航局專家稱，「勇氣」號是發射到火星上的第一個可以移動的、自動化大型實驗室，標誌著人類發射的星際探測器自動化程度提升到了前所未有的水平。「勇氣」有自己的「大腦、頸、頭、眼睛、手臂」。它的「大腦」是一台每秒能執行約2000萬條指令的計算機。所謂「頸」和「頭」是火星車上伸出的一個桅桿式結構，距火星車輪子底部高度約為1.4米，上面裝有一對可拍攝火星表面彩色照片的全景照相機作為「眼睛」。有了它們，火星車能像站在火星表面的人一樣環視四周。當「勇氣」號發現值得探測的目標，它會以6個輪子當「腿」，走到目標面前，然後伸出「手」來進行拍攝。火星車的「手臂」具有與人肩、肘和腕關節類似的結構，能夠靈活地伸展、彎曲和轉動。「勇氣」號首次測量了火星上的溫度。那裡白天的最高溫度約為5攝氏度，最低溫度約為零下15攝氏度。
美國科學家通過不同火星探測器所搜集的數據分析認為，乾燥得近乎沙漠的火星表面仍然有一定含量的水。在火星表面的一些地點進行實地採樣，可能會發現火星歷史上曾有足以支持生命的環境。對火星表面的構成有了新的認識，其中包括：火星表面含有硅酸鹽、冰和霜凍、礦物質的水合結晶以及水合沉積物，表明其歷史環境更適合支持生命；火星表面的峽谷和山丘上，含有硫酸鎂石、石膏和多水合硫酸鹽，這些都是帶有結晶水的硫酸鹽。這表明，在火星最初的10億年歷史中，水曾經非常普遍；火星表面富含橄欖石以及低鈣和高鈣輝石，這些是火山噴發的跡象。科學家們的分析還顯示，火星表面儘管富含硅酸鹽和硫酸鹽，卻沒有碳酸鹽；火星的水以冰塊和霜凍的形式存在於南北兩極，表面被薄薄的乾冰覆蓋；火星歷史上水覆蓋的面積非常廣泛。
夢幻的「好奇」之旅
2011年11月，美國又成功地發射了「好奇」號火星車，繼續踏上探索火星生命痕跡的征程。「好奇」號的研製始於2004年，共耗資25億美元，是迄今最昂貴的火星探測項目。它重達900多公斤，有6個輪子支撐，整體大小和一輛轎車相近，是「機遇」號和「勇氣」號火星車的5倍多，長度約為它們的2倍。「好奇」號將經過約5.6億英里(約9億公里)的長途跋涉，預計於今年8月6日在火星著陸。
美國航天局2006年即著手挑選「好奇」號的著陸點，最初候選點有30多個，2008年壓縮至4個，最終選擇了蓋爾隕坑。蓋爾隕坑位於火星赤道以南，得名於澳大利亞已故天文學家沃爾特·蓋爾，形成於大約3.5億至3.8億年前，直徑約為154公里，面積相當於美國康涅狄格州和羅得島州之和。蓋爾隕坑中心山丘的層狀物含黏土和硫酸，著陸點周圍存在沉積物形成的沖積扇，這些物質和地貌的形成都與水有關。「好奇」號的著陸點預定在火星蓋爾隕坑中心山丘的一處山腳下。在降落火星表面時，「好奇」號將採用全新的「天空起重機」著陸技術。在其進入火星大氣過程中，著陸器的重心會發生改變以獲得升力，隨後展開降落傘；進入大氣後，著陸器將由火箭提供動力在空中盤旋，並借助尼龍繩索將其降至火星表面。
「好奇」號以核燃料鈽提供動力，並攜帶了更多、更先進的探測設備，如全景攝像機、機械臂末端透鏡成像儀、降落階段照相機、火星樣品分析裝置、化學和礦物學設備、化學和成像設備、α粒子—X射線光譜儀、中子反照率測量儀、輻射強度評估裝置、周邊環境監測台、火星科學實驗室等。
「好奇」號在火星表面的連續行駛能力很強，它每天可在火星上跋涉約200米。此外，蓋爾隕坑附近有一個高度達5000米的火星山，美國航空航天局稱，如果條件允許，「好奇」號還將嘗試攀登這座山。「好奇」號此行不是為了尋找生命，而是瞭解火星環境演化史，尋找火星上是否存在細菌、微生物等生命存活的環境和宇航員能否在火星上存活。生命存在有三個要素：水、能源和碳，美國此前的探測任務已確定火星上存在有水和能源，但還不能確定火星上是否存在碳。
關於火星探測的爭論
開展火星探測活動在美國也激起了不同聲音，甚至招致許多人的反對，不少科學家認為，探測火星從某種意義上講是不負責任的。美國天文研究中心穆丁表示，前往火星的計劃即使算不上瘋狂，也可稱之為極端，這是一件非常可怕的事情。如果這僅僅是一個科幻小說中的情景，我們還可以一笑了之，但現在，它快變成一個恐怖的事實。他認為，人類已經以一個驚人的速度破壞了自己居住的星球，現在，我們不僅不對此進行反思和補救，反而又開始討論如何去毀掉另一個星球。美國國家宇航局太空生物學家普拉特表示，對火星生態環境的影響會危及可能存在的火星生命，這會給太空生物學帶來無法彌補的災難。她說，我們正發現火星上可能存在生命，她越來越覺得，那些微生物可能就躲在火星的土壤裡，我們即將迎來發現火星生命的那一天。可是現在，有些人卻在商量如何「殖民火星」，這將完全毀掉火星本土的生命。這在科學上和倫理上都是個大錯誤。
不過，支持者強調，在海洋與河流從火星消失幾百萬年之後的今天，探索並移居火星，可能為人類擴展到其他世界提供立足之地。雖然火星寒冷、乾燥且幾乎沒有風，但是它曾經溫暖和濕潤過。如果能夠在火星表面的岩石下找到水，那麼人類最終定居火星並非不可實現。美國宇航局加利福尼亞州艾姆斯研究中心專家麥克凱說：「我們應該認真考慮送地球生命去火星的可能性」，這也是人類解決生命延續問題的途徑之一。
根據美國國家宇航局的規劃，美國未來的火星探測計劃包括以下三個方面：一是飛機與氣球探測。美國將向火星發射航天飛機，並以前所未有的視角觀察火星，在火星的空中進行飛翔觀測；二是進行表面探測。探測器進入火星地表以下，瞭解火星的地質結構，揭開火星是否有水的謎團；三是進行樣本採集。從火星的岩石、土壤和大氣採集樣本，並送回地球進行研究，這將為科學家在地球的實驗室內進行精確研究提供條件，甚至得出火星未來是否適宜人類居住的最終結論。
為了探索火星奧秘，人類已付出了巨大的代價。近50年來，大約有三分之二的航天器在駛往火星的過程中失敗，有的甚至發射時就走向終結。如此高的失敗率在很大程度上歸因於星際旅行的複雜性與眾多的變數。因此，許多科學家把火星探測課題戲稱為「可怕的銀河系食屍鬼」。將火星探測歷程稱為「火星詛咒」。
根據人類目前對火星的認識，科學家已基本肯定，火星是一個沒有高級生命的世界，也不存在流傳甚廣的「火星人」。但是火星上有沒有與地球不同的其他形式的生命或曾經存在過有智慧的高級生物？火星上是否存在適宜生命生存的環境？依然是個謎。解開這個難題還需人類不懈的努力。 | 
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