火星为什么那么“红”

2020年07月23日 01:38:57 | 来源:荔枝新闻

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  荔枝新闻讯 记者/汪伟捷 王晟

  火星,是人类星际旅行的“热门目的地”。

  这颗红色的行星,也是宇宙探索的“网红打卡点”。

  截至2020年6月底,人类共实施了44次“探火”活动,其中完全成功和部分成功23次,成功率约53%。

  今年7月,地球与火星运行到相对接近的位置,前往火星“最经济”的窗口再次出现,趁此良机,全球将有三艘航天器试图继续人类的“探火之旅”。

实施“天问一号”任务的运载火箭已转运至发射区 图源:国家航天局

  火星,为什么这么“红”?哪怕成功率只有一半,人类也要前赴后继地向火星进发?

  回顾火星探索史,这颗星球承载着人类对生命和宇宙的想象,火星探测,是在不断追问人类自己的“前世”与未来。

  仰望星空:火星,有人嘛?

  早在公元前2000年,古埃及人就开始了对火星的观测。而我国古人给这颗“荧荧如火、飘忽不定”的行星,起名“荧惑”。

  十七世纪,望远镜的问世。1610年,伽利略第一次用望远镜观测到了火星,开创了火星观测的新纪元。

  1840年,德国天文学家约翰·海因里希·冯·马德勒和威廉·比尔,使用望远镜对火星进行观测,绘制发布了第一张完整的火星地图

两位德国天文学家发布的第一张完整的火星地图 图源:NASA

  1877年,意大利布雷拉天文台台长,乔凡尼·斯基亚帕雷利,在自己观测绘制的火星地图中,为火星经典地貌一一命名,被广泛采纳,沿用至今。

乔凡尼·斯基亚帕雷利绘制的火星全球地图 图源:Meyers Konversations-Lexikon

  从这位天文台长开始,一些天文学家认为自己通过望远镜,看到了火星表面上越来越多的“线性沟槽”。美国天文学家罗威尔宣称,这些“沟槽”是火星人的“运河”。

  尽管这些“运河”的痕迹,之后被证实是视觉上的错觉,但“火星人”存在的说法仍被广泛流传。“火星人”也成为此后诸多科幻作品中的常客。

  而随着科技的发展,人类带着对地外文明与火星生命的想象,从远距离观测火星的时代,进入了近距离探测火星的时代。

  火星有了大头照:原来你是这样的火星

  20世纪50年代,在冷战的大背景下,美国与前苏联开始了太空竞赛。火星探测计划,也成为一个重要组成部分。

  1960年,前苏联发射了“火星-1960A”、“火星-1960B”号两个探测器,开启了人类首次火星探测的旅程。虽然这个计划没有成功,但是一次伟大的尝试。

1960年,人类第一次发射火星探测器 图源:科普中国

  1964年,美国在“水手3号”任务失败后,成功发射了“水手4号”。8个月后,“水手4号”成为了人类第一个飞掠火星,并传回火星照片的探测器

第一张近距离火星表面照片 图源:NASA

第一张清晰的火星表面撞击坑照片 图源:NASA

  1971年,又一个“探火”发射窗口到了。这一年发射的探测器,已经不满足于“飞越”火星,而是希望用“环绕”的方式,开展更加细致的观测。

  最终,前苏联的“火星2号”、“火星3号”和美国的“水手9号”抵达了火星。前两者在火星全球性的沙尘暴的情况下,共传回了60张照片。“水手9号”则坚持到了沙尘暴结束,拍摄并传回7329张火星表面照片,覆盖了火星表面85%的区域。

“水星9号”拍摄图片 图源:NASA

  人类终于能近距离端详火星的样貌——这颗星球并没有想象中的“运河”,而是遍布陨石撞击坑。除了火山与峡谷,尽是荒凉与沉寂,更没有复杂智慧生命——“火星人”存在的证据。

  但这没有熄灭人类探索火星的热情。揭开了火星大部分的面纱之后,让探测器踏上火星,继续找寻与生命相关的线索,成为人类的下一个目标。 

  登陆火星:探测器的一小步 想象力的一大步

  1975年,NASA的“海盗1号”与“海盗2号”踏上旅程。它们利用降落伞与反冲火箭,成功着陆火星,成为人类头两个成功着陆火星并顺利开展工作的探测器

  1996年年底,NASA“火星全球探勘者号”(MGS)环绕器成功发射,并在次年进入火星环绕轨道。通过探测,MGS发现了火星上数百处流水形成的冲沟,这意味着火星表面可能曾有液态水流动。

火星全球勘探者号拍摄的火星表面的冲沟 图源:NASA

  1997年,人类第一辆火星车“旅居者号”登上火星,移动了约100米的距离。火星探测走进了“在火星表面巡视”的阶段。

  随后日本、欧洲航天局、俄罗斯、印度也纷纷投身火星探测。欧空局“火星快车号”在火星表面多处检测出了粘土等水合矿物,意味着大量液态水曾流过火星表面,甚至发现了火星地下的疑似液态水湖。

  2007年,NASA“凤凰号”挖出了高纯度水冰,堪称“火星有水”的实锤。目前,美国“好奇号”火星车与“洞察号”火星着陆器,仍在火星工作。

“好奇号”火星车的自拍(经后期处理) 图源:NASA

  这轮火星探测新高潮,使得人类对火星的了解更加深入,火星与地球、与太阳系,甚至与生命起源的联系也越来越多。

  根据现有的科学发现,38亿年前,火星与地球都是水的世界。但到底是什么原因导致火星失去了水,让它变成现在一片荒芜,沙尘满天?火星的现在,会不会预示地球的未来?探索火星,有可能为地球气候变化、生态环境保护提供重要参考。

  地球的地质活动已将生命起始之初的痕迹抹去、深埋,但缺乏板块构造的火星,地表状态几乎没有改变。火星,能否回答生命起源的种种疑问?探索火星,同时也是追溯行星的起源,生命的萌发。

火星也许会成为人类的又一个家园 图源:SpaceX

  回顾火星探索史,从单纯的仰望星空,猜测地外文明是否存在,到复杂的行星探测,求证行星之间种种关联,既是人类对宇宙的向往,也是对生命的思考。

  与其说人类执着于探测火星,倒不如说是我们对自身命运的执著追问。

  我们无法预测,火星是否,或者何时会成为人类的又一个家园,但可以肯定的是,到那时,火星一定会成为人类永恒探索的新起点。

  (本文资料来源:科普中国、“我们的航天”、中国日报新媒体、中国科学院国家天文台等相关报道。本文系荔枝新闻专稿,谢绝一切删改。)

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