火星今天天氣如何?適不適合出門散步?刮風了么?起沙塵暴了么?一個個看起來只能在科幻電影里得到的答案,其實人類早已能做到每日播報。
比如 2003 年發(fā)射的火星車機遇號,迄今已經(jīng)向地球傳回超過 21.7 萬張火星照片,更在漫漫火星探索征途中發(fā)現(xiàn)了在水中形成的礦物質(zhì)赤鐵礦(hematite)等,為人類研究火星提供了大量的基礎(chǔ)素材。
現(xiàn)在,輪到中國航天人為這一事業(yè)助力了。
2020 年 7 月 23 日,長征五號遙四運載火箭搭載中國首顆火星探測器“天問一號”,在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。
如無意外,中國航天將一舉實現(xiàn)首次火星發(fā)射就完成“環(huán)繞、著陸、巡視探測”三大任務(wù)。與此同時,總計 5 噸左右的飛船重量,也將是人類第一次向火星投送的最大載荷。
“天問”一詞取材來自“楚辭”由屈原所創(chuàng)作的長詩《天問》,以此提出自己的疑問,表達了對真理執(zhí)著的追求。
天問發(fā)射
天問發(fā)射成功當天,NASA 局長吉姆·布里登斯廷(Jim Bridenstine)23 日在社交媒體上向“天問一號”問好,“中國正在加入火星探索的國際社區(qū),美國、歐洲、俄羅斯、印度,還有不久之后的阿聯(lián)酋將歡迎你們來到火星,開啟令人興奮的科學探索之年。祝天問一號安全航行?!?/p>
但“天問”的成功發(fā)射,只是中國探火的第一步,在走向真正星辰大海的路途中,中國,乃至全人類,才剛剛開始。
我們的目光,被局限在地球上的沖突已經(jīng)太久。是時候抬頭仰望星空了。
01. 乘風破浪的火星探索
根據(jù)火星車洞察號傳回的數(shù)據(jù),今天的火星處于秋季,早上太陽 5:36 分升起,下午 5:51 分降落,白天時長 12 個小時。氣溫在 -67°和 -6°之間,陽光明媚。
至于著裝建議,不好意思,暫無提供。
這只是洞察號的日?!把芯俊敝?。通過一套名為輔助有效載荷子系統(tǒng)(APSS)的傳感器,洞察號得以搜集火星的天候地侯數(shù)據(jù)。地震儀可以精確測量火星地震,推測火星內(nèi)部的地質(zhì)結(jié)構(gòu)及演化歷史;熱流儀的作用則是向下鉆深 5 米,用來制作火星地熱譜。在美國洞察號對火星的全面體檢中,已經(jīng)檢測到 174 次地震。
2019 年 2 月 15 日傳回的這張圖,則讓我們領(lǐng)略了來自火星地殼不同深度不同位置的基巖面貌,中央高高突出的那塊綠色基巖碎片則有可能來自地表以下數(shù)公里處的火星內(nèi)部。
總而言之,在一整套太空科技的幫助下,科學家們已經(jīng)有能力采集、檢測、研究火星有機分子的構(gòu)成和來源,甚至可以給火星上的高山測高、稱重。
而這一切的探索與發(fā)現(xiàn)背后,濃縮的,其實是人類歷史上長達六十年的艱難探索史和背后的大國博弈史。
02. 人類歷史上 60 年的火星征途
對于探索火星這件現(xiàn)實版比登天還難的任務(wù),背后的驅(qū)動力不僅僅是純潔的全人類夢想,也有現(xiàn)實的大國實力角逐。
回顧那一段歷史,搶跑的蘇聯(lián)不但沒能在火星上取得想象中的輝煌成就,反倒用實力創(chuàng)造了幾個意料之外的第一:第一次探索火星,失敗了;第一次硬著陸,因為降落傘沒打開而墜毀;第一次軟著陸,在 14.5 秒后失聯(lián)。
其余任務(wù),也幾乎是濃縮了“太空探索的 100 種死法”:發(fā)射失敗、未進入近地軌道、在近地軌道上失聯(lián)、未離開近地軌道、到達前失聯(lián)、著陸成功但芯片損毀……
最慘的一回,火箭上面級的點火指令時間原本應(yīng)是 1.5 小時,卻被錯誤設(shè)定成了 1.5 年,于是默默飄蕩在近地軌道里,之后墜落回地面。本來這次任務(wù)將被命名為“火星 2 號”,結(jié)果只能低調(diào)處理成“宇宙 419 號”。
而最讓人覺得遺憾的,則是那些成功發(fā)射卻在長達半年旅程中,護著剛剛登陸火星一刻失聯(lián)的探測器:1992 年,美國總投入近 9 億美元的火星觀察者號探測器,剛一進入火星軌道就與地面失聯(lián),消息傳回,舉國嘩然。
但無論結(jié)果如何,對未知領(lǐng)域的探索,即使失敗也令人尊敬。畢竟從 1962 年蘇聯(lián)首次向火星發(fā)射探測器的序幕開始復(fù)盤,到今年 6 月底,60 年間人類共進行了 44 次火星探測,其中完全成功的探測任務(wù)只有 19 次,成功率僅有 43%?;鹦且惨欢缺蝗藗兎Q為了航天器的墳場。
而蘇聯(lián)的謝幕,舞臺的主角也被讓給了死對頭美國。美國的火星旅程,也幾乎囊括了大半的人類火星探索發(fā)現(xiàn)。
回顧這段歷史,可以用三新進行簡單概括:新發(fā)現(xiàn),新技術(shù),新計劃。
接連飛向火星的探測器,首先為人類帶來了外太空的新知。
在此之后,水手 9 號傳回 7329 幅火星圖片,其探測覆蓋超過 80%的火星地表,發(fā)現(xiàn)了太陽系最高的火山奧林匹斯山,高度約 21 千米,太陽系最大的峽谷水手峽谷,長度相當于美國的東西跨度。
之后,海盜 1 號和海盜 2 號成功在火星著陸,拍下數(shù)萬張高清照片,其中甚至還有全彩自拍,照片里美國國旗若隱若現(xiàn)。
與新發(fā)現(xiàn)相伴隨的,是新技術(shù)的探索與應(yīng)用。
海盜號“完全成功”的軟著陸,成為了后來鳳凰號和洞察號火星車火星車任務(wù)的技術(shù)基礎(chǔ)。在此之上,NASA 還開發(fā)出了安全氣囊和空中起重機兩種獨具特色的降落方式。此外,科學家們?yōu)榉乐沟厍蛭⑸镂廴净鹦翘剿鞫氲摹靶行菣z疫”的概念,也被之后的火星探索任務(wù)沿用下來。
不過,或許是火星生命的尋找不如人意,或許是冷戰(zhàn)逐漸走向末期,太空探索的競賽意味被迅速淡化,火星探測的失敗率也在這一時期以火箭般的速度提升。
直到二十年后,一系列更注重科研探索本身,更注重經(jīng)濟效益的火星的新計劃,再次成為了太空探索的主流。1996 年的火星全球勘測者探測器正是這一理念的產(chǎn)物。
巧合的是,就在同年,南極研究人員發(fā)現(xiàn)了一塊火星隕石,并在其中發(fā)現(xiàn)了有機碳酸鹽和獨特的微觀結(jié)構(gòu),這些都是微生物的跡象。新發(fā)現(xiàn)引發(fā)廣泛關(guān)注,人類對于火星的好奇始終存在,經(jīng)歷低潮,再次被推上高峰。
美國官方,對于探火計劃的投入也是一年年遞增:僅僅 2021 年,NASA 的“火星未來計劃”,就已經(jīng)獲得了 252 億美元的預(yù)算,數(shù)額之大,甚至超過了整個贊比亞 2019 年全年 GDP 總和。
也正是這樣在一次次失敗中的不斷前進,“位于宇宙中心的人類”,似乎已經(jīng)自封為這顆紅色星球的主人,開始雄心勃勃的規(guī)劃著對它的商業(yè)探索與開發(fā)。
即使,在火星大沖之時,它距離我們的距離也足足有 5500 萬千米。
03. 美國富豪的空間殖民與中國的太空天問
這句話聽起來頗為中二自負,但在一代代太空主題電影的熏陶之下,起碼在美國,也依然得到了一眾人的擁躉。
當年的阿波羅登月、水手 4 號拍攝下第一批火星照片,不僅讓 NASA 成為了一代美國人心中最高級的科學殿堂,也極大刺激了文藝產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)作:
美國早期的火星主題科幻電影
?
影響一代美國人的星球大戰(zhàn)系列電影(部分)
以馬斯克、貝索斯為代表,這一批互聯(lián)網(wǎng)時代的富豪,正是在這樣的文化熏陶中成長。他們站在 NASA 幾十年積累的肩膀之上,相繼將自己的商業(yè)版圖從地球延伸至太空,甚至在火箭還停留在卡拉維爾角,連地球高軌道的影子都沒摸到的時候,就已經(jīng)做起了分頭殖民月球與火星的分地規(guī)劃。
在馬斯克的《火星編年史》一書中,他清晰地為自己制定好了火星路線:2022 年兩次火星發(fā)射運送補給;2023 年大型獵鷹飛泉登錄火星;2024 年火星載人航天;2025 年登上火星;2028 年完成火星局部改造;2030 年建造火星城市……瘋狂的馬斯克,甚至計劃,未來 50 至 100 年內(nèi),將一百萬人送上火星。
不同于馬斯克身上總帶著英雄主義的激情,貝索斯顯然更加直接,在他的構(gòu)想中:月球?qū)⒊蔀槿祟惖牡V物與資源重工業(yè)中心,那里有 24 小時的陽光,有地下蘊藏的水資源,有稀土與金屬,可以予取予奪。
仿佛下一刻,五百年前的大航海的歷史就要在太空中重演。
當然,馬斯克與貝索斯的夢想至少有一點是值得肯定的,當他們將自己的財富和智慧用于支持太空探索,而不是地球上的存量爭奪時,人類的星辰大海也將自此開啟。
只是,當美利堅富豪樂此不疲地站在 NASA 肩膀上,瓜分著月球與火星的歸屬權(quán)時;可否想過,太空,不是獨屬于他們的夢想,而是全人類千百年來的共同夙愿。
也正也因為如此,中國的火星探索不能再遲了。
再遲,留給中國人的實現(xiàn)自己的火星夢,暢想 1 億公里之外未來的時間就不多了。到時候,中國人抬頭仰望星空,頭頂不再是讓全人類都認可的探索者 NASA,而是五花八門的異國富豪,在上面大發(fā)橫財。
尾聲
?太空探索的意義,很長時間都不為大眾所理解。
1970 年,贊比亞修女寫信給 NASA,質(zhì)問地球上還有那么多小孩子吃不上飯,怎么能舍得為火星的項目花費數(shù)十億美元。這和中國一部分人“飯都沒吃飽,為何老想著仰望星空”的質(zhì)疑頗為類似。
這大概是不同國度,相似困境下人們的共同困惑,而 NASA 太空航行中心科學副總監(jiān)回應(yīng)到:
“無可置疑,太空旅行是一項充滿挑戰(zhàn)的事業(yè)。通往火星的航行并不能直接提供食物解決饑荒問題。然而,它所帶來大量的新技術(shù)和新方法可以用在火星項目之外,這將產(chǎn)生數(shù)倍于原始花費的收益。
如果國家之間不再比拼轟炸機和遠程導(dǎo)彈,取而代之比拼月球飛船的性能,那將避免多少戰(zhàn)亂之苦!聰慧的勝利者將滿懷希望,失敗者也不用飽嘗痛苦,不再埋下仇恨的種子,不再帶來復(fù)仇的戰(zhàn)爭。
盡管我們開展的太空項目研究的東西離地球很遙遠,已經(jīng)將人類的視野延伸至月亮、至太陽、至星球、直至那遙遠的星辰,但天文學家對地球的關(guān)注,超過以上所有天外之物。
太空探索不僅僅給人類提供一面審視自己的鏡子,它還能給我們帶來全新的技術(shù),全新的挑戰(zhàn)和進取精神,以及面對嚴峻現(xiàn)實問題時依然樂觀自信的心態(tài)。
我相信,這一切都充分印證了 Albert Schweitzer 那句名言:‘我憂心忡忡地看待未來,但仍滿懷美好的希望。’”