加入星計劃,您可以享受以下權(quán)益:

  • 創(chuàng)作內(nèi)容快速變現(xiàn)
  • 行業(yè)影響力擴散
  • 作品版權(quán)保護
  • 300W+ 專業(yè)用戶
  • 1.5W+ 優(yōu)質(zhì)創(chuàng)作者
  • 5000+ 長期合作伙伴
立即加入
  • 正文
    • 01. 乘風破浪的火星探索
    • 02. 人類歷史上 60 年的火星征途
    • 03. 美國富豪的空間殖民與中國的太空天問
    • 尾聲
  • 相關(guān)推薦
  • 電子產(chǎn)業(yè)圖譜
申請入駐 產(chǎn)業(yè)圖譜

中國首顆火星探測器發(fā)射:在局限在地球上的沖突已久,是時候仰望星空了

2020/07/28
128
閱讀需 16 分鐘
加入交流群
掃碼加入
獲取工程師必備禮包
參與熱點資訊討論

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。

?
按照計劃,“天問一號”將在半年后抵達火星軌道,成功著陸后,它將試圖繪制火星形態(tài)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖、調(diào)查火星表面的土壤特征和水冰分布,以及分析火星表面的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等工作。
?

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

站在一億公里之外,今天的人類已經(jīng)能清晰地了解此時此刻火星上的溫度、濕度,看到這個紅色星球上用彩色照片拍攝出的干涸河流,外星隕石;以及大于月球,但小于地球的頻繁地震活動。
?

?

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。

?

?
雖然火星上氣壓僅為地球的百分之一,空氣的流動幾近無形,但是沙子的漣漪卻告訴我們火星上風的存在。
?

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。

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。

?
1898 年,科幻作家喬治·威爾斯創(chuàng)作了小說《世界大戰(zhàn)》,講述火星人入侵地球的故事。小說出版時正值英德軍備競賽,之后兩次世界大戰(zhàn)接踵而至,最終留下美蘇兩個超級大國互相看不對眼,感覺對方就像那頂著大腦袋,裝備激光和毒氣,只想燒殺劫掠的外星蠻族。
?
?

?
火星探索任務(wù),自然也成為了美蘇爭霸的重頭戲。蘇聯(lián)人探月和探火差不多同一時間開展。1960 年,在蘇聯(lián)人把第一顆人造衛(wèi)星送上天以后,便又發(fā)射了人類歷史上第一個火星探測器。可惜的是這個名叫“火星 1A”的探測器還沒到達地球軌道就已經(jīng)夭折。
?

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。

?

?
1965 年,水手 4 號首次飛過火星,傳回首張近距離拍攝的火星照片。探測到的數(shù)據(jù)顯示,火星的大氣密度遠比想象中稀薄,也不存在磁場與輻射帶,這也就意味著,“火星人”也許真的只存在于想象中。
?
?

?

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。

?

?
之后,美國利用每一個火星“大沖”的發(fā)射窗口,每 26 個月就有一輪發(fā)射計劃。第一輛火星車“火星探路者號”在 1997 年 7 月 4 日登陸火星,勇氣號和機遇號則于 2004 年先后著陸。
?

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

月球殖民地是貝索斯的,火星留給馬斯克。
?

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)

?
電影之中,稱霸地球,已經(jīng)無法滿足人們膨脹的征服欲望,以《2001 太空漫游》《飛向太空》《星球大戰(zhàn)》為代表,沖出地球、殖民太空,層出不窮的個人英雄主義式思潮成為此后幾十年間美國科幻電影的主流。
?

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。’”

相關(guān)推薦

電子產(chǎn)業(yè)圖譜

飯統(tǒng)戴老板小伙伴們的科技后花園,用投資視角,扒巨頭秘史,沒有客氣,只有硬核!