再探火星

地球派出两名“侦探”，视察我们在太阳系里的一个邻居——火星。视察的结果也许能帮助我们解开一些根本的疑团，例如这个红色星球的地质历史如何，还有它现在的状况如何。

从古以来，火星一直都燃点着人类的想象力之火。我们的祖先仰望夜空，看见这颗明亮带红的星体移动，速度远胜其他星体，不禁觉得这星必有不凡之处。古巴比伦人、古希腊人和古罗马人给这颗星取了战神和死神的名字，但是他们不知道，其实这颗星体所以泛红，不过是表示星球表面布满氧化铁的尘埃而已。

近年来，天文学家利用更强的望远镜观察太阳系的星球，很快就注意到我们这个泛红的邻居，原来有季节更迭、冰封地极，还有其他近似地球的特色。到了20世纪，苏联、美国各自派出航天器，有的环绕火星轨道运行，有的着陆火星，对火星作出初步的勘察。然后在1997年7月，电视播出“火星探索者号”执行任务的画面，吸引数亿观众观看。a

现在“火星环球探测者号”正在火星上收集资料。过去的探索任务为我们提供了丰富的资讯，但许多关于火星的根本疑团，依然悬而未决。

水在哪里？

这些疑团都有一个共同元素，就是水。科学家推断，远古时候的火星跟我们今天所见的火星截然不同。他们说这颗行星一度气候温和、空气潮湿，地上还有河川奔流。可是不知如何，水没有了，就只剩下一个干旱、多尘和光秃当风的星球，相比之下地球上的沙漠还比火星来得“更苍翠”。水都往哪儿去了？在火星的哪儿能找得到水呢？找得到的水又是以什么形态存在的呢？水的存在如何影响火星的天气和气候呢？

“这是个侦探故事，”美国国家航空航天局喷气推进实验室火星探索办公室（位于加利福尼亚州帕萨迪纳）前主任诺曼·海恩斯说，“而破案的关键就在于找出水源变化的经过。”科学家希望很快就能找出眉目。几乎每两年一度，地球与火星会运行至有利的相对位置，研究人员打算把握良机，发射机械探测器升空，逐步解开火星的谜团。

最新一对“侦探”分别是一个两极轨道气象观察器，还有一个实地化学分析机械人，后者有助科学家了解火星的地底状况。一个“侦探”叫“火星气候轨道飞行者号”，另一个叫“火星地极着陆者号”。

高空观察

“火星气候轨道飞行者号”在1998年12月11日由美国佛罗里达州卡纳维拉尔角甘乃迪航天中心发射升空，开始了为期九个月的火星探险计划。它会在离地400公里的轨道上运行，观察火星的大气和地面特征，以及两极的覆盖岩。观察任务会延续整整一火星年，也就是687地球日。

“气候轨道飞行者号”的任务包括观察火星大气尘埃，也包括水气的模样和活动。“轨道飞行者号”的另一用途是监测火星表面的季节变化，传送回地球的详细影像也许能向科学家提出一点线索，有助了解火星早期的气候历史。此外，关于可能存在的水源，这些数据也许能让研究员掌握更多资料。

“气候轨道飞行者号”也会成为拍档“火星地极着陆者号”的补给站。后者在1999年1月3日升空，预计今年12月初会到达火星。但是，应该在哪里着陆，才有最佳成果呢？

哪里着陆？

记住，水是火星探索旅程的最重要问题。火星有什么地方最适宜研究水的问题呢？研究地球的天气、气候和水循环这些课题时，科学家可以比较数以千计的个别研究结果，这些研究在许多不同地方，用大量不同仪器进行。可是，要探索其他行星，就必须小心选择方法，因为能在火星表面上研究火星，机会实在难能可贵，科学家必须非常小心地选择使用什么仪器，还有在什么地方使用这些仪器。

火星的两极地区虽然跟“火星探索者号”两年前着陆、满是石块的泛滥平原大为不同，却是研究火星气候的最佳地点。两极地区的季节变化差别最大，有科学家认为，季节性尘埃风暴将一层薄薄的尘埃铺在两极地区的地面上，冬季来临的时候，尘埃凝结在二氧化碳和冰层以下。随时间过去，尘埃一层一层地堆叠起来。亚利桑那大学的拉尔夫·洛伦茨说：“这些尘埃层将火星的气候历史保存了下来。”专家相信，通过探索这个新领域，火星研究将会踏出重要的一步。这一步有多重要呢？“着陆者号”着陆后会做什么呢？

地底勘察

“着陆者号”的外形像蜘蛛，站立时高1米，有三条腿，一条2米长的机械臂，臂的一端装了小铲。“着陆者号”的任务早在着陆火星之前已经开始了。在到达火星大气层前一刻，“着陆者号”释放出一对各有篮球一般大的太空舱。

太空舱自由下坠，撞击火星地面时时速达700公里。太空舱的设计使它们一经碰撞就会立即碎裂，弹出体积更小的探测器，深入泥土中1米之处。探测器一进入泥土，就会放出小型钻机，开始测试火星泥土的化学成分。第一个目标是在地底找出可能藏在其中的冰。

太空舱到达地面后不久，“着陆者号”也随着使用降伞下降。“着陆者号”装有专为研究火星的地形和天气而设的摄影机和感应器，在下降期间和着陆之后，都会摄取照片。航天器上有麦克风，能首次录下火星的风声。“着陆者号”到达地面后预计会操作90天。

加速探索

科学家当然要花上数年时间，才能够完全掌握和分析“火星气候轨道飞行者号”和“火星地极着陆者号”所搜集的资料。最近升空的航天器是认识火星16年历程的一部分。参与这些任务的不单有美国国家航空航天局，欧洲、日本和俄罗斯的航天机构也有贡献。科学家始终希望在未来的任务中，航天器能把火星的土壤带回地球，在实验室里分析。也许他们因此终于能够解开我们这颗邻居——火星的气候变化之谜。

［脚注］

［第15页的附栏或图片］

生命来自火星吗？

1984年，在南极洲发现了相信是来自火星的陨星ALH84001。在1996年8月，美国国家航空航天局约翰逊太空中心和斯坦福大学的一些研究员宣布，在这像马铃薯一般大小的石头上，虽不至于证据确凿，但有迹象显示火星上有生命，这些迹象就是有机化合物、矿物和细菌化石。由此推断，地球上的生命也许来自火星。

可是，现在科学界几乎人人同意，这颗陨星未能提出任何实质证据来支持生命来自火星的设想。洛杉矶加利福尼亚大学的威廉·舍普夫说：“我觉得他们没有什么可能会发现生物活动的痕迹。”俄亥俄州克里夫兰一家大学的拉尔夫·哈维也说：“虽然对我们当中许多人来说，火星上有生命是个引人入胜的想法，但显而易见，ALH［84001］说不上蕴藏什么证据。”b

［脚注］

［第16,17页 的附栏或图片］

探索火星四十年

◼ 1960年，苏联瞄准火星，发射第一对行星探测器，但未能送上轨道。

◼ 1965年7月14日，美国的“水手四号”飞越火星，将照片和量度纪录传送回地球。

◼ 1971年，苏联发射探测器“火星三号”。“火星三号”释放出一个密闭舱，成就首次在火星上的软着陆。同年，美国探测器“水手九号”到达火星，摄取了行星大部分表面的照片，也摄下两颗卫星——火卫一和火卫二——的照片。

◼ 美国探测器“海盗一号”和“海盗二号”在1976年着陆火星。两枚探测器操作了几年时间，进行了一系列设计来探测生命的复杂实验，可是找不到任何生命迹象。

◼ 1988年，苏联科学家向火星发射两枚航天器——“火卫一号”和“火卫二号”。“火卫一号”在中途失灵，“二号”却能到达火星，并且把几天内的发现传送回地球。

◼ 1992年美国发射“火星观察者号”探测器，不过任务失败。

◼ 带着“旅行者号”的“火星探索者号”在1997年7月4日着陆火星，将精采绝伦的彩色照片从火星的地面送返地球。

［图片］

“水手四号”

“海盗号”的着陆器

“火卫二号”

［第15页的图片］

“火星气候轨道飞行者号”

［第15页的图片］

“火星地极着陆者号”

［第16,17页 的图片］

“火星探索者号”摄得的火星地形全景

［第14页的图片鸣谢］

Page 15: Meteorite: NASA photo; background: NASA/U.S. Geological Survey; orbiter and lander: NASA/JPL/Caltech

Page 16 and 17: Landscape, Mariner 4, Viking lander: NASA/JPL/Caltech; planet: NASA photo; Phobos 2: NASA/National Space Science Data Center