探索的足迹：寻找火星上的水和生命.docx

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探索的足迹

寻找火星上的水和生命

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郑永春

地球上的生命是如此孤独，他们迫切地希望在宇宙中找到自己的同类，这是人类探索火星的根本出发点。人类在地球上的命运是如此脆弱，我们有必要在灭顶之灾来临前找到一个避难所，火星成为理所当然的第一选择，这也是深空探测的使命和责任。

进入新世纪以来，人类先后发射环绕火星的轨道器、着陆在火星表面的着陆器、巡视探测的火星车，开展了高分辨率的地形地貌成像，并运用了雷达探测、光谱、质谱和中子分析等多方面探测手段，获得了流水侵蚀、河流冲击扇和三角洲等地貌特征，发现了水成矿物和盐湖沉积、沉积岩石地层，以及极地冰盖、大气中的甲烷和水蒸气等系列证据，证明火星表面曾经有过大规模的水体活动，暗示火星曾经有过适宜生命繁衍的环境特征，并可能发育过生命。

曾经的“火星人”和“火星运河”

地球与火星之间的距离是周期性变化的。当太阳、地球、火星三者排成一条直线，且火星和地球位于太阳的同一侧，此时被称为“火星冲日”。如果火星与地球之间的距离最近则称为“火星大冲”。根据三个天体的运行轨道，火星大冲每隔15年～17年发生一次。在航天时代之前，火星大冲是观测火星的最佳时期，也是许多天文学家期待已久的重要时刻。

发生在1877年8月的火星大冲获得了具有深远影响的两个观测发现。其一是阿萨夫·霍尔利用美国海军天文台的66厘米折射望远镜发现了火星的两颗卫星。这两颗卫星的平均直径分别只有22.2千米和12.4千米，若不是赶上火星大冲是很难被发现的。霍尔给这两颗卫星分别取名“害怕”（Phobos，福布斯）和“恐惧”(Deimos．德莫斯)，他们是罗马神话中战神玛尔斯(Mars)的两个儿子。

其二是意大利天文学家乔凡尼·夏帕雷利发现了火星“运河”。夏帕雷利是位于米兰的布雷拉天文台的台长，拥有使用天文望远镜的便利。在火星大冲期间，他发现火星表面布满了纵横交错的细线。在用意大利语写的论文中，他推测这些细线可能是火星上的“河道”(Canali)。Canali泛指河网体系，并无特指是人工开凿的还是天然形成的，对应的英语单词为Channel。但不知是媒体为了吸引公众眼球有意为之，还是译者的疏忽大意，夏帕雷利发现的Canali在英语报道中被译成了Canal（运河）。虽然仅比意大利语少了一个字母，但其字面含义却从泛指的“河道”变成了特指的“运河”。运河当然需要大量人工才能挖掘，自然而然就让人们联想到火星人、火星航道、火星灌溉和火星农业。

火星运河一经报道便立即吸引了全世界的关注，并激发了一批狂热的追“星”族，居住在美国波士顿的富翁罗威尔就是其中一位。一个偶然的机会，罗威尔看到英文报纸上关于火星运河的报道，从此入迷并穷其一生投入其中。他放弃了大部分生意，购买了当时最好的望远镜，在亚利桑那州高山上的旗杆镇建立起一个私人天文台。罗威尔自己任台长，并高薪聘请天文学家帮他寻找火星运河和火星人。

罗威尔至死也没有找到火星人，他孜孜以求寻找的火星运河后来也被证实为子虚乌有的误读。但科学上的努力不会白费，1930年，罗威尔天文台聘请的观测助理、年仅22岁的农村少年汤博，利用罗威尔斥资建造的天文望远镜发现了冥王星，并长期被视为九大行星之一，这一发现拓展了太阳系的疆域。

有意栽花花不发，无心插柳柳成荫。科学史上的重大突破往往会在看似匪夷所思和不经意间实现。坐在苹果树下冥想的牛顿，被苹果砸中而想到万有引力；致力于寻找火星运河的罗威尔天文台，却发现了冥王星；阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊在研制无线电天线时，一心希望消除天线噪声，却发现了怎么也消除不掉的宇宙微波背景辐射，成为支撑宇宙大爆炸理论最重要的证据。

基础性的科学研究是一项社会公益事业，看似毫无回报，却可以拓展人类视野，提升人类能力，从而改变人类观察世界的角度，成为牵引人类社会文明进步的唯一动力。从这个意义上讲，基于兴趣的自由探索研究其回报是巨大的。科学研究是全人类的共同事业，每个民族部不能只是索取，部有义务和责任投入其中，作出本民族的应有贡献。看看大中小学的教科书，有多少知识是我们中国人首先发现或提出来的呢？所以，在对人类知识库的贡献上，我们还需要更加努力。

2001年“奥德赛”号水流痕迹

“奥德赛”号的全称是2001火星奥德赛探测器，于2001年4月7日发射升空，同年10月24日到达火星轨道。这是一颗环绕火星进行探测的轨道器，利用火星大气阻力进行减速以进入环绕火星轨道。2002年1月，“奥德赛”号气阻减速完成，同年2月19日开始科学任务。

“奥德赛”号耗资约2.97亿美元，由洛马公司研制，主要承担火星探测漫游者（“机遇”号和“勇气”号火星车）、“凤凰”号着陆器与地球之间的通信中继任务，同时探测数种元素的全球分布及其含量，寻找火星表面水与火山活动