火星（來源：視覺中國）
【文匯網訊】火星距離地球最近約為5500萬公里，最遠達4億公里，是太陽系中與地球最為相似的行星，也是唯一經改造後適合大規模移民的星球。
中國首次火星探測任務將於2020年實施，將在一次任務中同時實現對火星「環繞、着陸、巡視」探測的目標。探測器發射後經過約7個月巡航飛行，被火星捕獲，環繞器環繞火星飛行後與着陸巡視器分離，然後進入任務使命軌道開展對火星全球環繞探測，同時為着陸巡視器開展中繼通訊。着陸巡視器與環繞器分離後進入火星大氣層，經過氣動外形減速、降落傘減速和反推發動機動力減速，最後下降着陸在火星表面。火星車駛離着陸平台後，將對火星的形貌、土壤、環境、大氣等展開巡視探測。中國火星探測工程將使我國在探月工程之後，開展真正意義上的行星探測。
火星上其實並不缺水
「對於那些質疑將來火星移民可能性的人，目前至少可以明確的是，火星上並不缺水。」
《科學》雜誌關於火星觀測到液態水湖的消息傳出，中國科學院國家天文台研究員鄭永春說。
航天時代以來，人類對火星進行了45次探測，積累了大量的探測資料。火星，已經成為人類除地球以外了解最為透徹的行星。火星探測器獲得高分辨率圖像，可以分辨出直徑30厘米以上的物體。根據這些資料，科學家發現，火星上有大量乾涸的河谷和湖泊，這些地貌證明，火星在歷史上一定有過大量的江、河、湖、海。他們甚至在一條乾涸的小溪中發現了很多鵝卵石，據此推測出當時溪流的深度和流速。
鄭永春說，雖然各種證據表明，火星歷史上曾存在過水，但科學家一直沒有放棄尋找現存的水。在鳳凰號着陸器的着陸腿上曾觀察到了冷凝的水滴——露珠；火星夏季的赤道地區，在一些斜坡上，發現了一些奇怪的暗色條紋，可能是融化的液態水，但只是季節性出現。此外，早在30多年前，就有科學家提出假設，認為火星極地冰蓋下面可能存在液態水體，但一直沒有得到證實。
為何火星的南北極冰蓋下可能會有液態水呢，鄭永春解釋，地球上的南極，儘管年平均氣溫在零下60攝氏度左右，但在冰層之下仍然有湖。冰蓋可以起到隔熱保溫作用，使湖水與寒冷的地表隔絕。地球南極的冰蓋厚度達4.8公里，冰層的壓力可以降低水的冰點，冰蓋底部的溫度可以允許液態水體存在。南極冰蓋下面的液態水體，就是用雷達波探測到的。雷達主動發射電磁波，並接收反射的回波。不同頻率的電磁波具有不同的穿透能力，頻率越低，穿透的深度越大。當電磁波通過冰層向下傳輸時，它們會在不同物質之間的界面反射回波，如冰層與基岩、含水的泥沙、液態水體之間的界面，都會反射回波。雷達沿着飛行軌道前進，不斷地進行測量，獲得地下的圖像。因此雷達是探測地下物體的重要手段。
現在，這種在地球南極證明有效的探測手段，被應用到了火星上。鄭永春說，由歐洲空間局主導的火星快車號探測器，在火星上空已經環繞飛行了12年，上面正好搭載了一台低頻探測雷達。科學家們收集了2012年5月至2015年12月期間3年多的雷達探測數據，識別出一個20公里寬的異常明亮的反射體，而且在多個飛行剖面都存在。他們排除了許多可能的解釋，最後認為，這個反射體唯一的可能，是液態水體或含水的飽和泥沙沉積。
火星南極比地球上的南極洲更寒冷。火星南極冰蓋底部的溫度約為零下68攝氏度左右，因此，1.5公里厚的冰蓋下，是不可能存在純凈的液體水體的。但是，含鹽的液態水體仍然可以存在。也就是說，這次發現的液態水體是一個鹽湖，這是因為，如果在水中溶解了大量的鹽，水的冰點就會低得多。在地球上就發現了這樣的鹽水湖，在南極麥克默多乾燥的山谷中，水的鹽度為200。在那裡，零下13攝氏度，水仍然沒有結冰，仍然保持液態。相比之下，海水的鹽度介於32和37之間，零下2攝氏度時就會結冰。
鄭永春說，在火星表面，科學家此前已經發現了鈉鹽、鎂鹽、鈣鹽，水中如果含有這些鹽類物質，可以將水的冰點降低到零下74攝氏度。當位於冰蓋底部時，由於鹽類的存在，液態水體可以穩定存在，不過這種水體應該說是一種「很冷很冷的濃度很高的滷水」。
火星可能存在生物嗎
這次的新發現中，科學家推測，火星南極冰蓋下穩定的液態水體中，含有高濃度的高氯酸鹽。鹽水可以與基底的泥沙混合形成污泥，或在基岩上形成局部的鹽水池。這樣高濃度的鹽水中，可能會有生命嗎？
新發現的液態水體位於火星南極，中心位於東經193度、南緯81度附近。通過定量分析雷達信號發現，該特徵的相對介電常數大於15，遠遠大於岩石和冰層的介電常數，而與含液態水物質的介電常數相當。
「根據我在青海看到的大量鹽湖推斷，這些鹽湖中，顯然不可能有魚這樣的大型生物，但一些耐鹽鹼的微生物仍然是可能的。」鄭永春說，這次發現的液態水體很大，寬20千米，相當於中蒙邊境的貝爾湖的大小。長白山天池寬才3.37千米，顯然要比天池大好幾倍。未來隨着中國、美國等國家開展新一輪的火星探測任務，有望獲得高分辨率的雷達探測數據，有可能探測到更小面積的液態水體。
與地球上的冰蓋一樣，火星極地冰蓋也是經歷了數千萬年才累積起來的。冰蓋的生長和收縮，記錄了火星的氣候變化歷史。這次在冰蓋下面找到液態水體，對將來利用冰蓋解讀火星氣候變化歷史十分關鍵。由於冰蓋底部水的摩擦力降低，將使水的流速增加，從而導致冰蓋移動。火星冰蓋的移動到底是什麼原因導致的，是冰層的變形，還是冰蓋根本就沒有移動，目前還未可知。
科學家認為，越來越多的研究表明，火星存在水，應該儘快進行樣本採集和運送，一旦確認最後存在穩定的液態水，那麼將會有可能存在生命。
火星移民還是夢想嗎
移民外星球，對人類來說，可能是一種宿命，無可選擇亦無可逃避，而那顆荒涼的紅色星球——火星一直被視為人類跨出地球家園最初落腳的地方，因為如果我們想在太陽系內尋找可供未來殖民的星球，與其他行星相比，火星的條件算得上「友善」了。
但人類幾乎無法將水從地球帶往火星，因為水太重，將其在地球與火星之間進行大規模運送是不可能的任務。如果火星本身就擁有大量的水體，那麼人類就可以就地進行利用。在經過凈化之後，火星上的水可以被用作飲用水，就像地球上含鹽的海水經過淡化之後供飲用一樣。另外這些水體也可以被用來滿足人類定居者其他的生活用水需求。
水還可以被分解得到它的兩種組成成分：氫氣和氧氣。在非常低的溫度下，氫氣和氧氣都可以以液態的形式進行儲存，並可以在需要時經由「反向電解」過程而用於生產電力，而這對於照明，供熱以及其他科學設備都是至關重要的。
因此，通過水人們可以得到電力，航天員們便不再只能完全依賴太陽能來提供電力了。在阿波羅飛船上，各種電器都使用大量通水的管路進行降溫，就有點像是家用冰箱的降溫方式。另外，氧氣和氫氣還是絕佳的火箭推進燃料。
於是，燃料，空氣，水，電力：所有這些人類宇航員在火星生存至關重要的資源都可以就地取材予以解決。找到了水，歷史上第一次，人們發現人類在另外一顆星球上的定居點不再顯得那樣遙不可及。
美國太空探索技術公司SpaceX創始人埃隆·馬斯克對太空移民有着雄心勃勃的計劃，這家公司旗下的「重型獵鷹」運載火箭在不久前於美國肯尼迪航天中心首次成功發射，並成功完成兩枚一級助推火箭的完整回收。未來馬斯克和他的SpaceX公司將努力設計出將人類宇航員送往火星所需要的飛船。火箭科學家們的計算顯示這將是一場持續超過兩年之久的長途跋涉：花費9個月前往火星，在火星上生活6個月，緊接着是另外9個月的漫長回程。而另有一些樂觀的科學家認為，當人們意識到前往火星將成為現實時，他們會不再滿足於蜻蜓點水般的所謂旅行，也許會有先行者就此踏上星際移民的漫漫之旅。
火星上的水已經找到了，未來還會發生什麼，讓我們拭目以待吧！
（來源：北京晚報）
責任編輯：喬一