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    • 01. 乘風(fēng)破浪的火星探索
    • 02. 人類(lèi)歷史上 60 年的火星征途
    • 03. 美國(guó)富豪的空間殖民與中國(guó)的太空天問(wèn)
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中國(guó)首顆火星探測(cè)器發(fā)射:在局限在地球上的沖突已久,是時(shí)候仰望星空了

2020/07/28
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火星今天天氣如何?適不適合出門(mén)散步?刮風(fēng)了么?起沙塵暴了么?一個(gè)個(gè)看起來(lái)只能在科幻電影里得到的答案,其實(shí)人類(lèi)早已能做到每日播報(bào)。

比如 2003 年發(fā)射的火星車(chē)機(jī)遇號(hào),迄今已經(jīng)向地球傳回超過(guò) 21.7 萬(wàn)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(lèi)研究火星提供了大量的基礎(chǔ)素材。

現(xiàn)在,輪到中國(guó)航天人為這一事業(yè)助力了。

2020 年 7 月 23 日,長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭搭載中國(guó)首顆火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”,在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。

如無(wú)意外,中國(guó)航天將一舉實(shí)現(xiàn)首次火星發(fā)射就完成“環(huán)繞、著陸、巡視探測(cè)”三大任務(wù)。與此同時(shí),總計(jì) 5 噸左右的飛船重量,也將是人類(lèi)第一次向火星投送的最大載荷。

“天問(wèn)”一詞取材來(lái)自“楚辭”由屈原所創(chuàng)作的長(zhǎng)詩(shī)《天問(wèn)》,以此提出自己的疑問(wèn),表達(dá)了對(duì)真理執(zhí)著的追求。

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按照計(jì)劃,“天問(wèn)一號(hào)”將在半年后抵達(dá)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。
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天問(wèn)發(fā)射

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天問(wèn)發(fā)射成功當(dāng)天,NASA 局長(zhǎng)吉姆·布里登斯廷(Jim Bridenstine)23 日在社交媒體上向“天問(wèn)一號(hào)”問(wèn)好,“中國(guó)正在加入火星探索的國(guó)際社區(qū),美國(guó)、歐洲、俄羅斯、印度,還有不久之后的阿聯(lián)酋將歡迎你們來(lái)到火星,開(kāi)啟令人興奮的科學(xué)探索之年。祝天問(wèn)一號(hào)安全航行?!?/p>

但“天問(wèn)”的成功發(fā)射,只是中國(guó)探火的第一步,在走向真正星辰大海的路途中,中國(guó),乃至全人類(lèi),才剛剛開(kāi)始。

我們的目光,被局限在地球上的沖突已經(jīng)太久。是時(shí)候抬頭仰望星空了。

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01. 乘風(fēng)破浪的火星探索

站在一億公里之外,今天的人類(lèi)已經(jīng)能清晰地了解此時(shí)此刻火星上的溫度、濕度,看到這個(gè)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(dòng)。
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根據(jù)火星車(chē)洞察號(hào)傳回的數(shù)據(jù),今天的火星處于秋季,早上太陽(yáng) 5:36 分升起,下午 5:51 分降落,白天時(shí)長(zhǎng) 12 個(gè)小時(shí)。氣溫在 -67°和 -6°之間,陽(yáng)光明媚。

至于著裝建議,不好意思,暫無(wú)提供。

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這只是洞察號(hào)的日?!把芯俊敝?。通過(guò)一套名為輔助有效載荷子系統(tǒng)(APSS)的傳感器,洞察號(hào)得以搜集火星的天候地侯數(shù)據(jù)。地震儀可以精確測(cè)量火星地震,推測(cè)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(lái)制作火星地?zé)嶙V。在美國(guó)洞察號(hào)對(duì)火星的全面體檢中,已經(jīng)檢測(cè)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(lái)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(lái)自地表以下數(shù)公里處的火星內(nèi)部。

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雖然火星上氣壓僅為地球的百分之一,空氣的流動(dòng)幾近無(wú)形,但是沙子的漣漪卻告訴我們火星上風(fēng)的存在。
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總而言之,在一整套太空科技的幫助下,科學(xué)家們已經(jīng)有能力采集、檢測(cè)、研究火星有機(jī)分子的構(gòu)成和來(lái)源,甚至可以給火星上的高山測(cè)高、稱(chēng)重。

這一切的探索與發(fā)現(xiàn)背后,濃縮的,其實(shí)是人類(lèi)歷史上長(zhǎng)達(dá)六十年的艱難探索史和背后的大國(guó)博弈史。

02. 人類(lèi)歷史上 60 年的火星征途

對(duì)于探索火星這件現(xiàn)實(shí)版比登天還難的任務(wù),背后的驅(qū)動(dòng)力不僅僅是純潔的全人類(lèi)夢(mèng)想,也有現(xiàn)實(shí)的大國(guó)實(shí)力角逐。

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1898 年,科幻作家喬治·威爾斯創(chuàng)作了小說(shuō)《世界大戰(zhàn)》,講述火星人入侵地球的故事。小說(shuō)出版時(shí)正值英德軍備競(jìng)賽,之后兩次世界大戰(zhàn)接踵而至,最終留下美蘇兩個(gè)超級(jí)大國(guó)互相看不對(duì)眼,感覺(jué)對(duì)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。
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火星探索任務(wù),自然也成為了美蘇爭(zhēng)霸的重頭戲。蘇聯(lián)人探月和探火差不多同一時(shí)間開(kāi)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(lèi)歷史上第一個(gè)火星探測(cè)器??上У氖沁@個(gè)名叫“火星 1A”的探測(cè)器還沒(méi)到達(dá)地球軌道就已經(jīng)夭折。
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回顧那一段歷史,搶跑的蘇聯(lián)不但沒(méi)能在火星上取得想象中的輝煌成就,反倒用實(shí)力創(chuàng)造了幾個(gè)意料之外的第一:第一次探索火星,失敗了;第一次硬著陸,因?yàn)榻德鋫銢](méi)打開(kāi)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(jìn)入近地軌道、在近地軌道上失聯(lián)、未離開(kāi)近地軌道、到達(dá)前失聯(lián)、著陸成功但芯片損毀……

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最慘的一回,火箭上面級(jí)的點(diǎn)火指令時(shí)間原本應(yīng)是 1.5 小時(shí),卻被錯(cuò)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(lái)這次任務(wù)將被命名為“火星 2 號(hào)”,結(jié)果只能低調(diào)處理成“宇宙 419 號(hào)”。

而最讓人覺(jué)得遺憾的,則是那些成功發(fā)射卻在長(zhǎng)達(dá)半年旅程中,護(hù)著剛剛登陸火星一刻失聯(lián)的探測(cè)器:1992 年,美國(guó)總投入近 9 億美元的火星觀察者號(hào)探測(cè)器,剛一進(jìn)入火星軌道就與地面失聯(lián),消息傳回,舉國(guó)嘩然。

但無(wú)論結(jié)果如何,對(duì)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(cè)器的序幕開(kāi)始復(fù)盤(pán),到今年 6 月底,60 年間人類(lèi)共進(jìn)行了 44 次火星探測(cè),其中完全成功的探測(cè)任務(wù)只有 19 次,成功率僅有 43%。火星也一度被人們稱(chēng)為了航天器的墳場(chǎng)。

而蘇聯(lián)的謝幕,舞臺(tái)的主角也被讓給了死對(duì)頭美國(guó)。美國(guó)的火星旅程,也幾乎囊括了大半的人類(lèi)火星探索發(fā)現(xiàn)。

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回顧這段歷史,可以用三新進(jìn)行簡(jiǎn)單概括:新發(fā)現(xiàn),新技術(shù),新計(jì)劃。

接連飛向火星的探測(cè)器,首先為人類(lèi)帶來(lái)了外太空的新知。

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1965 年,水手 4 號(hào)首次飛過(guò)火星,傳回首張近距離拍攝的火星照片。探測(cè)到的數(shù)據(jù)顯示,火星的大氣密度遠(yuǎn)比想象中稀薄,也不存在磁場(chǎng)與輻射帶,這也就意味著,“火星人”也許真的只存在于想象中。
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在此之后,水手 9 號(hào)傳回 7329 幅火星圖片,其探測(cè)覆蓋超過(guò) 80%的火星地表,發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系最高的火山奧林匹斯山,高度約 21 千米,太陽(yáng)系最大的峽谷水手峽谷,長(zhǎng)度相當(dāng)于美國(guó)的東西跨度。

之后,海盜 1 號(hào)和海盜 2 號(hào)成功在火星著陸,拍下數(shù)萬(wàn)張高清照片,其中甚至還有全彩自拍,照片里美國(guó)國(guó)旗若隱若現(xiàn)。

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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(hào)“完全成功”的軟著陸,成為了后來(lái)鳳凰號(hào)和洞察號(hào)火星車(chē)火星車(chē)任務(wù)的技術(shù)基礎(chǔ)。在此之上,NASA 還開(kāi)發(fā)出了安全氣囊和空中起重機(jī)兩種獨(dú)具特色的降落方式。此外,科學(xué)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(lái)。

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不過(guò),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(jìng)賽意味被迅速淡化,火星探測(cè)的失敗率也在這一時(shí)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(jì)效益的火星的新計(jì)劃,再次成為了太空探索的主流。1996 年的火星全球勘測(cè)者探測(cè)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(jī)碳酸鹽和獨(dú)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(lèi)對(duì)于火星的好奇始終存在,經(jīng)歷低潮,再次被推上高峰。

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之后,美國(guó)利用每一個(gè)火星“大沖”的發(fā)射窗口,每 26 個(gè)月就有一輪發(fā)射計(jì)劃。第一輛火星車(chē)“火星探路者號(hào)”在 1997 年 7 月 4 日登陸火星,勇氣號(hào)和機(jī)遇號(hào)則于 2004 年先后著陸。
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美國(guó)官方,對(duì)于探火計(jì)劃的投入也是一年年遞增:僅僅 2021 年,NASA 的“火星未來(lái)計(jì)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(guò)了整個(gè)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(jìn),“位于宇宙中心的人類(lèi)”,似乎已經(jīng)自封為這顆紅色星球的主人,開(kāi)始雄心勃勃的規(guī)劃著對(duì)它的商業(yè)探索與開(kāi)發(fā)。

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即使,在火星大沖之時(shí),它距離我們的距離也足足有 5500 萬(wàn)千米。

03. 美國(guó)富豪的空間殖民與中國(guó)的太空天問(wèn)

月球殖民地是貝索斯的,火星留給馬斯克。
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這句話聽(tīng)起來(lái)頗為中二自負(fù),但在一代代太空主題電影的熏陶之下,起碼在美國(guó),也依然得到了一眾人的擁躉。

當(dāng)年的阿波羅登月、水手 4 號(hào)拍攝下第一批火星照片,不僅讓 NASA 成為了一代美國(guó)人心中最高級(jí)的科學(xué)殿堂,也極大刺激了文藝產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)作:

美國(guó)早期的火星主題科幻電影

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影響一代美國(guó)人的星球大戰(zhàn)系列電影(部分)

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電影之中,稱(chēng)霸地球,已經(jīng)無(wú)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(gè)人英雄主義式思潮成為此后幾十年間美國(guó)科幻電影的主流。
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以馬斯克、貝索斯為代表,這一批互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的富豪,正是在這樣的文化熏陶中成長(zhǎng)。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(méi)摸到的時(shí)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(shū)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(yùn)送補(bǔ)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(jì)劃,未來(lái) 50 至 100 年內(nèi),將一百萬(wàn)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?lèi)的礦物與資源重工業(yè)中心,那里有 24 小時(shí)的陽(yáng)光,有地下蘊(yùn)藏的水資源,有稀土與金屬,可以予取予奪。

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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(dāng)然,馬斯克與貝索斯的夢(mèng)想至少有一點(diǎn)是值得肯定的,當(dāng)他們將自己的財(cái)富和智慧用于支持太空探索,而不是地球上的存量爭(zhēng)奪時(shí),人類(lèi)的星辰大海也將自此開(kāi)啟。

只是,當(dāng)美利堅(jiān)富豪樂(lè)此不疲地站在 NASA 肩膀上,瓜分著月球與火星的歸屬權(quán)時(shí);可否想過(guò),太空,不是獨(dú)屬于他們的夢(mèng)想,而是全人類(lèi)千百年來(lái)的共同夙愿。

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也正也因?yàn)槿绱?,中?guó)的火星探索不能再遲了。

再遲,留給中國(guó)人的實(shí)現(xiàn)自己的火星夢(mèng),暢想 1 億公里之外未來(lái)的時(shí)間就不多了。到時(shí)候,中國(guó)人抬頭仰望星空,頭頂不再是讓全人類(lèi)都認(rèn)可的探索者 NASA,而是五花八門(mén)的異國(guó)富豪,在上面大發(fā)橫財(cái)。

尾聲

?太空探索的意義,很長(zhǎng)時(shí)間都不為大眾所理解。

1970 年,贊比亞修女寫(xiě)信給 NASA,質(zhì)問(wèn)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(xiàng)目花費(fèi)數(shù)十億美元。這和中國(guó)一部分人“飯都沒(méi)吃飽,為何老想著仰望星空”的質(zhì)疑頗為類(lèi)似。

這大概是不同國(guó)度,相似困境下人們的共同困惑,而 NASA 太空航行中心科學(xué)副總監(jiān)回應(yīng)到:

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“無(wú)可置疑,太空旅行是一項(xiàng)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(wèn)題。然而,它所帶來(lái)大量的新技術(shù)和新方法可以用在火星項(xiàng)目之外,這將產(chǎn)生數(shù)倍于原始花費(fèi)的收益。

如果國(guó)家之間不再比拼轟炸機(jī)和遠(yuǎn)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(lái)復(fù)仇的戰(zhàn)爭(zhēng)。

盡管我們開(kāi)展的太空項(xiàng)目研究的東西離地球很遙遠(yuǎn),已經(jīng)將人類(lèi)的視野延伸至月亮、至太陽(yáng)、至星球、直至那遙遠(yuǎn)的星辰,但天文學(xué)家對(duì)地球的關(guān)注,超過(guò)以上所有天外之物。

太空探索不僅僅給人類(lèi)提供一面審視自己的鏡子,它還能給我們帶來(lái)全新的技術(shù),全新的挑戰(zhàn)和進(jìn)取精神,以及面對(duì)嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)問(wèn)題時(shí)依然樂(lè)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(lái),但仍滿懷美好的希望。’”

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