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为什么要去探测火星?

来源:综合 浏览: 发布时间:2020-07-23

2020年7月23日12时41分,我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场,用长征五号遥四运载火箭将我国首次火星探测任务“天问一号”探测器发射升空,飞行2000多秒后,成功将探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。新华社记者 才扬 摄

为什么要去探测火星?答案可能有点让人意外:因为火星比金星条件优越。

太阳系有八大行星,从内到外分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。也就是说,金星、地球、火星排在第2、3、4位。

如果要在八大行星寻找生命,单凭位置,就可以判断个八九不离十:水星离太阳太近,一切都被烤焦了;木星以及更外圈的离太阳太远,一切都被冻僵了。最有可能的,就是离太阳距离适中的金星、地球、火星,这三个处于太阳系的“宜居带”上。

地球位于宜居带的中间,当然是各方面条件最优的。金星和火星相比如何呢?

看一下基本指标:金星的质量是地球的82%,体积是地球的87%,重力是地球的90%,各方面跟地球十分接近。而火星跟地球的差别很大,其质量是地球的11%,体积是地球的15%,重力是地球的38%。

仅从这些指标看,金星似乎更加适合。因此,人类在上世纪50年代掌握了航天技术后,首先就将金星作为了探测目标。人类第一个接近其他行星的探测器,是1962年美国的水手2号,它的目标就是金星。

然而,人类探测金星的热情,很快就消退了。历史上总共有10个探测器在金星着陆,都来自苏联。但其中工作时间最长的只有127分钟(金星13号),最短的只有23分钟(金星7号)。为什么这么短命呢?因为金星的生存条件实在是太恶劣了。

金星有一个极其浓密的大气,它的压强高达地球的92倍,相当于一个人背着一辆50吨重的坦克。更糟糕的是,这么浓密的大气中绝大部分是二氧化碳,超过96%。这导致了非常强的温室效应,金星表面的平均温度超过460摄氏度,比离太阳最近的水星的向阳面还热。

作为对比,火星大气稀薄,密度不到地球的1%。虽然这听上去也很糟糕,但跟金星对比,就会明白什么叫做“如释重负”。毕竟,气压低可以穿航天服,而气压太高就只有被压死了。火星表面的平均温度是-55摄氏度,而且波动范围很大,可以上至30摄氏度,下至-100摄氏度以下。对比金星的460摄氏度,也会感觉好多了。

火星最有吸引力的一点,是上面有水。

人们最初用望远镜观察火星的时候,看到很多纹路。不少人把它们理解为河道,甚至是火星人开掘的运河。虽然截至目前我们没有在火星上发现任何生命。不过,火星历史上应该有过活跃的地质运动与河流,但由于太阳风的吹拂以及小行星的撞击等原因,后来逐渐都消失了。

然而,火星现在还有大量的固态水,也就是冰,这是一个非常重要的发现。此外,火星上还有大量的固态二氧化碳,也就是干冰。为了跟干冰区别,我们往往把固态水称为水冰。

在火星的南北极,就有巨大的水冰与干冰混杂的冰盖,水冰主要集中在底部。除此之外,在火星的地下很可能还有液态的卤水,即溶解了大量盐分的水,甚至可能有巨大的液态卤水湖。这让火星上存在生命的希望大增。

在地球的各种极端环境下,如火山口、深海、热泉、盐湖等等,都有不屈不挠的微生物生存着。它们的能量来源可以不是光合作用,而是各种因地制宜的办法,如硫酸亚铁氧化还原反应放出的化学能。对于这些“小强”来说,火星的环境远不算最恶劣的。因此,在火星上发现生命是相当有可能的。

未来一段时间里,掘地三尺寻找生命,就是火星探测的一个重点目标。如果真的找到了,那么这将是人类第一次发现地外生命,带来的冲击是巨大的。

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