火星——和地球最相似的姊妹星

在太陽系的九大行星中，沒有任何其它行星比火星和地球更為相像了。按照九大 行星距太陽由近至遠的排列次序，地球排在第三，而火星排在第四，因此，它們可以 說是名副其實的姊妹星。 火星的體積只有地球的一半，平均直徑為6787公里，而它的地心引力也僅是地球 的38%。和地球一樣，火星也是自轉和公轉。它自轉一周僅比地球多 37分鐘，即需要 24小時 37分；但其公轉的時間卻比地球長得多，需要687天，這是由于它的近日點比 地球還要遠5600萬公里的緣故。火星有兩個衛星，一個名叫佛伯斯，另一個叫戴摩斯， 這兩個名字都取自古希臘神話中戰神兒子的名字，意為畏懼和恐怖。因此，可以肯定， 火星衛星的名字也一定是由地球人給取的。 火星是一個呈紅色的星球。人們從地球上遙望星空，除了地球的衛星月球和金星 以外，可以看到第三個亮的物體就是火星。根據人類對火星的探測，已知火星上有遼 闊的平原和高聳的死火山，還有古代河流侵蝕留下的干涸河床。但火星上的大氣密度 只有地球的10%，其中95.3%為碳氣，2.7%為氮氣，1.6%為氬氣，另外還有少量的氧氣、 氧化碳和水蒸氣，因此不適合人類居住。火星上的日溫差很大，白天一般為22攝氏度， 但到了晚上就降到零下73攝氏度，在遇有低層大氣天氣時經常會刮起時速 200公里的 大風，很難為一般生物所適應。火星的大氣層中沒有熱力，因此地面有如冰窖；火星 的外面也沒有臭氧層，因此它無法擋住太陽紫外線的強烈照射。

挑戰——人類探索火星的歷史

人類對火星的興趣早在17世紀初葉就開始了，那時候，一些科學觀測家就想方設 法計算出火星一天的長度。作家威爾斯最早以文學家的眼光察覺到人類對火星的痴迷， 于99年前創作了小說《世界大戰》。在書中，他首次對想象中的火星人相貌做了描述。 以後，那些小綠人多次成為好萊塢捕捉創作靈感的啟迪。 火星的運行軌道是每兩年和地球有一次最近點，但就是這段最近的距離，乘宇宙 飛船也要飛行二百多天才能到達。人類並沒有因為這段漫長的航程而減少對火星的興 趣，從本世紀60年代以來發達國家一直尋求著探索火星之謎的途徑。 1962年，前甦聯發射的“火星 1號”探測器首先對火星進行了探測。它在飛離地 球 1億公里時與地面失去了聯系，從此下落不明。但作為人類發射的第一個火星探測 器，它被公認為人類火星之旅的開端。1971年 5月，前甦聯又發射了一系列火星探測 器，其中“火星2號”6個月後投下的探測儀器毀于火星表面；“火星 3號”登陸艙雖 然12月在火星上實現了軟著陸，但僅送回22秒鐘的信號就永遠停止了工作。 繼前甦聯之後，美國也先後發射了“水手號”系列和“海盜號”系列，對火星進 行了探測拍攝。1965年7月15日，“水手4號”從距離火星1萬公里處拍攝了21幅照片， 發現火星上既沒有熔化的鐵核也沒有磁場，只是在表面有許多像月球表面那樣的環形 山。1969年，“水手5號”和“水手6號”再次掠過火星。這次，它們拍攝的二百多幅 照片表明，火星表面溫度要比預想的低得多，水蒸氣更是少得令人難以相信。1971年， “水手 9號”飛船進入火星軌道，成為火星的第一顆人造衛星。它成功地拍攝了火星 的全貌，確認火星上並沒有河流，其一半多山，而另一半則比較平坦。1976年 7月和 8月，美國的“海盜1號”和“海盜 2號”的著陸器相繼成功登陸火星，並在那里工作 了好幾年。它們分析了火星的土壤，測量了風速、氣壓和溫度，並確定了火星的大氣 成份，傳回不少關于火星大氣層表面的資料，但沒有發現火星上有生命存在過的痕跡。 最近幾年，美國和俄羅斯幾次向火星發射衛星，雖然都無一例外地遭到了失敗， 但人類探索火星奧秘的勁頭卻是有增無減。

登陸——“探路者”創下三個第一的紀錄

“火星探路者”號太空船是美國宇航局花費了1.25億美元完成的一項杰作，科學 家們的巧妙設計使它能夠像子彈一樣射出，以2.8萬公里的時速穿過太空，然後以14.2 度傾角進入火星大氣層。傾角的精度要求很嚴，因為角度過大會造成激烈摩擦導致太 空船焚毀，而角度過小則會使太空船掠過大氣層飛離火星。 1996年12月4日，“火星探路者”離開地球向著火星挺進，經過213天的沖刺，最 後以 26460公里的時速向火星疾沖而下。美國科學家為太空船精心選擇的著陸地點是 一片長200公里、寬70公里的干涸河床，那里地勢平坦，適合秒速僅1厘米的六輪探測 車到處走動。同時，這里的風力也較弱，可以避免塵粒干擾傳回地球的圖像。 在沖到距火星地面10公里左右的高度時，“火星探路者”的感應器啟動了一具碩 大的降落傘，它以比地心引力大20倍的阻力使太空船在一分鐘內時速驟減到1610公里 至1285公里。此時，距著陸還有 100秒，多枚小火箭反向點燃，使得沖速更加緩和。 緊接著，隔熱罩張開，以免太空船前端過熱。著陸前8秒，太空船距火星只有1.7公里， 24個直徑約1米的氣囊迅速膨脹，緊緊地護住了高 0.9米、重800多公斤的“火星探路 者”。4秒鐘後，太空船降到離火星 40米的高度，數枚自動點燃的反向制動火箭切斷 了降落傘，太空船以40公里的時速沖向火星地面。此時，氣囊起了很好的緩沖作用， 太空船在地上彈跳了十多米，而後，又彈跳了十多次才完全停穩。 15分鐘後，氣囊排氣收縮完畢，“火星探路者”張開三片六角形太陽能板，伸出 並啟動天線、攝影機、天氣感測器和其它儀器。太空船著陸的時候，火星上正是黑夜， 到處一片漆黑。3 個小時後，太陽升起，太空船開始利用太陽能發電，陸續向地面發 回了一系列重要信息。晚上 8時，地球上的科學家們收到了“火星探路者”發回的郵 票般大小的第一張黑白照片，稍後，彩色照片也開始一張張傳回地面接收站。從照片 中，可見近距離許多黑色的鵝卵石及遠處起伏崎嶇的山丘，天空則是一片淡紅。此次， 太空船上一架 3D攝影機完整地拍攝了周圍360度的景象，所有的照片都顯示出火星是 一片貧瘠的荒漠。 根據計劃，“火星探路者”在登陸後將連續工作一個月，其目的主要是研究火星 地表地質的形成和結構，探測火星岩石成分與礦物特征，報告氣候與大氣狀態。屆時 它會傳回大量降落點的照片及火星成分和大氣層的數據。探測車“漫游者號”則由科 學家在地球遙控，在太空船四周一個足球場大的範圍內移動，工作目標是為火星地表 的有趣岩石拍攝並分析其化學成分。“漫游者號”可以攀爬30度的斜坡，越過高約20 厘米的石塊，並可偵測出過度傾斜高地並在翻車前停駛，它的工作期限是一周。 當然，“火星探路者”著陸後也出了一點小小的故障，那是當探測車“漫游者號” 從太空船中駛出的時候，被一個沒有及時收回的氣囊絆住了一個車輪，這使得它無法 按原定計劃走上火星探測。地面的科學家們立即指示“火星探路者”提起瓣狀的外殼， 用電馬達盡量將氣囊拉開。但沒想到此時軟件出了問題，“火星探路者”和“漫游者 號”互不識別通訊系統。地面控制人員立刻重新設定探測車的數據機。12小時後故障 被徹底排除，“漫游者號”慢悠悠地開始了在火星上的漫游。 這次“火星探路者”號太空船在火星的著陸同時創下了三個第一的紀錄︰它是第 一個沒有圍繞火星運行而直接在火星著陸的太空飛行器；它是第一個在超音速 (時速 1600公里 )速度下使用降落傘的飛行器；它是第一個使用類似汽車使用的氣囊做氣墊， 以減輕著陸時沖擊的飛行器。

生命——人類探索火星要揭示的一個謎團

火星上到底有沒有生命，這是人類一直要探究的一個重要謎團。當然，以火星現 在的自然條件來看，生物存在的跡象是微乎其微，但是若干年、上億年前呢? 人們還 是禁不住地要問。 1996年 8月，科學家利用在南極發現的一塊45億年前的隕石所做的大量研究宣布︰ 這塊隕石中的氣體成份與火星大氣層的成份極其相似，因此可以確定它來自火星。科 學家還透露，這塊隕石內含有他們認為可能是微生物化石的證據，表明火星可能在36 億多年前曾存在生命。這一宣布，曾在科學界引起反響，而今天，更多的科學家把他 們對火星生命之謎的研究寄托在“火星探路者”傳回的資料上。 根據“火星探路者”最近發回的照片，火星淡紅色的地表上散布著大大小小的灰 色岩石，還有高約 500米的山丘，其景象是一派荒僻的壯觀，無怪乎美國人大呼︰除 了沒有仙人掌和灌木叢外，簡直就是美國西部風光的再現。 對于火星上是否存在生命的問題，科學界至今看法不一。美國科學家分析，在太 空船著陸的火星阿端斯平原數十億年前曾發生過特大洪水，這本身就證明火星上曾經 有過生命。英國科學界也認為，從目前傳回的照片看，火星確實存在過生命，火星的 地表條件有可能讓微生物存活。但也有科學家並不過早地下結論，他們認為，單有洪 流的存在並不能說明火星上有過生命，關鍵是要找到靜止的水曾經存在的證據。迄今 為止，在火星上的探測還沒發現過哪里有水。因此有科學家推斷︰即使火星上有一些 生物存在，它們也只能躲在地面深層以下。 當然，科學家們也一致認為，光靠照片研究火星地表還不能探尋出生命問題。他 們希望美國能按計劃在2005年將一個能夠返回地球的太空飛船送上火星。屆時，人們 在地球上就能研究火星上的岩石和土壤樣本，從而探測出火星命運改變的原因，並為 防止地球發生類似的變化而提供一些有效的手段和建議。

未來——人類將打破火星多年來的沉寂

探索宇宙之奧秘原本就是一項頗具挑戰性的事業，何況是在高新技術層出不窮的 今天。 今後，寂寞了許多世紀的火星將會頻頻接待來自地球的不速之客。繼“火星探路 者”之後，1997年9月，美國于1996年11月發射的“觀察者號”進入火星軌道，開展 預定的測量火星地形工作；明年，日本計劃在7月發射“行星B號”衛星，對火星展開 全面探測，而美國則定于12月發射“觀察者1998年號”，對火星的大氣層和土壤進行 專門研究；時過一個月，美國將按計劃再發射“觀察者1999”。 進入21世紀，俄羅斯將首先發射登陸火星的太空船“火星2001號”，探索火星有 無蓄水，並分析一些火星表面的礦物質，而美國的“觀察者2001年號”則希望到火星 有冰的南北極去采集樣本；到2003年，美國還要發射一顆“觀察者2003年號”，測試 自火星攜帶回的土壤樣本所需的技術，歐洲也將發射采取火星土壤樣本的太空船；兩 年後，美國的“觀察者2005年號”將把智能機(機器人)送上火星，采集土壤樣本並帶 回地球進行研究。也許通過土壤樣本與編號ALH84001的火星隕石進行比較，可以獲得 一些驚人的發現。2007年和2013年，美國也有再次探索火星的計劃。如果這些探測火 星的試驗都能成功的話，那將有助于美國太空總署下決心把人送上火星進行實地考察， 就像30年前他們把阿波羅號載人飛船送到月球探測一樣。