凤凰号登陆火星后发回的图像

在人类真正登陆火星之前，最核心的科学任务仍然是找到水——不论是以什么形式存在的

　　【《财经网》专稿/记者 王以超】对于太阳系中这个红色的星球，我们到底了解多少？
　　或许有人只知道罗马神话中的战神玛尔斯（Mars，火星英文名字的由来），或者有人是从H.G.威尔斯的《世界大战》中开始认识火星的。但这些只关乎历史和娱乐，其实和科学并没有多大关系。
　　惟一可以肯定的是，我们现在对于这个星球的了解，还远不足以确保人类在21世纪30年代实现登陆火星的梦想。
　　北京时间5月26日凌晨，随着美国“凤凰号”（Phoenix）成为32年来首个在火星表面成功软着陆的探测器，人类朝着最终目标迈出了重要的一步。

因水之名
　　虽然火星的半径只有地球的一半左右，质量只有地球的1/10；由于距离太阳更远，其季节比地球整整长了一倍。同时，大约在40亿年前——地球还没有诞生，这个星球就已经失去了大部分的空气。
　　但科学家仍然相信，火星是最有可能找到生命，或者成为人类开始“星际殖民”的第一站。
　　这是因为，虽然火星温度变化剧烈，在两极的冬天甚至可以低至零下140摄氏度，但也有可能温暖到20摄氏度左右。与其他行星相比，这已经是一个很理想的温度。
　　实际上，火星与地球的类似之处并不少。它虽然空气相对稀薄，但仍然有云存在，且存在季节变化。此外，像火山、峡谷等火星的典型地貌——这里拥有太阳系中最高的山脉以及最雄伟的峡谷——其实在地球上也并不少见。2006年，欧洲空间局（ESA）甚至在火星发现了极光。
　　更重要的是，近年来，科学家在火星上发现了水存在的迹象。如果能够确认这个星球仍有水存在的话，无疑将进一步点燃人类对于火星的梦想。
　　虽然近代以来，天文学家借助望远镜等仪器的帮助，已经开始初步了解火星的奥秘，但直到1965年，美国“水手4号”探测器才得以近距离观察这个星球。又过了十多年，1976年，人类发射的探测器终于成功登陆。
　　这些年的探测结果早已表明，火星的南极、北极和地球一样，存在终年不化的巨大冰盖。但令人失望的是，构成冰盖的不是水凝结成的冰，实际上是二氧化碳在低温下形成的干冰。
　　虽然根据火星的地表和一些岩石特征，科学家早就推测，火星一度存在大量的液态水，但鉴于火星的大气压只有地球的1/100，空气中超过95%的气体都是二氧化碳，这个星球是否仍有大量的水存在，一直存在争议。
　　2002年，转折终于到来。美国的“火星奥德赛”（Mars Odyssey）探测器首次发现在火星的高纬度地区地面下，很可能蕴藏着大量由水冻结而成的冰。有些科学家测算，如果这些冰全部融化，整个火星表面将覆盖超过10米深的水。
　　如果这一发现获得证实，将是一个巨大的飞跃。
　　在地球上，几乎在所有有水存在的地方，都发现了生命存在的迹象，无论是复杂的生命状态还是原始的。一些人相信，如果火星上真的有水，或将存在一些原始生命。倘若如此，这也将是人类首次在地球之外发现生命，并以此来印证“人类并不孤独”这个古老的命题。
　　也正是这一重要发现，催生了今天的“凤凰号”。之所以命名为“凤凰”，是因为这个探测器的很多硬件，原本是打算用于2001年发射的另一火星探测项目的。但由于同类型的一个飞船在1999年着陆失败，遂被放弃。这次为再度启用，颇似凤凰涅槃。
　　当然，其浴火重生后的最重要使命就是寻找水。

奔向火星
　　北京时间5月30日凌晨，随着发射时的锁死装置被拔掉，“凤凰号”上2.5米长的钛铝合金机械手终于舒展开来，准备进入下一步的日常工作状态。同时被激活的，还有即将用于测量周围环境的激光装置。
　　之前，美国当地时间5月27日早些时候，由于承担中继信号传输的在轨飞行器的超高频无线电出现短暂故障，“凤凰号”一度只能依靠即将于今年秋天退役的“火星奥德赛”来接受指令，这曾经引起人们的一些担忧。
　　据统计，在人类短短几十年的火星探索史上，能够完成全部设计使命的，不到1/3。前苏联1971年发射的“火星2号”和“火星3号”探测器，都是在着陆短短数秒后，就永久失去了联系。2004年，欧洲空间局的“小猎犬2号”探测器，也在着陆时失败。
　　幸运的是，这次“凤凰号”没有重蹈失败的覆辙，当天就恢复了信号。
　　这个机械手，是“凤凰号”完成此次任务的核心“武器”。它可以破开火星北极地区冰冻的表层，深入到土壤深处去取样；通过携带的仪器进行分析，可以确认样品的成分是否含有水，是否有生命存在或曾经存在的迹象等。如果此前“火星奥德赛”的探测结果无误，则在地表数十厘米之下可能发现含有由水冻结而成的冰。
　　除了机械手之外，一套被称为“光探测与测距仪”（LIDAR）的激光雷达，也是“凤凰号”携带的气象站的重要组成部分。该仪器发射的快速绿色激光脉冲，会被大气中的灰尘、云雾等颗粒反射。利用望远镜收集反射光，可以了解大气中的这些重要信息。
　　“凤凰号”传来的数据显示，整个着陆点的最高温度大概在零下30摄氏度，最低温度为零下80摄氏度。整个火星的灰尘，一直上冲到超过三公里的高空。这些气候相关信息，对于人类如何寻求在火星上生存，将是一个重要参考。
　　当然，对于美国宏大的千亿美元登陆火星计划，“凤凰号”还仅仅是个序曲。去年10月，美国航天局局长迈克尔·格里芬（Michael Griffin）就曾经在一次公开讲话中暗示，到2057年，美国将会庆祝成功登陆火星20周年。1957年，前苏联发射了第一颗人造地球卫星，揭开了人类“太空时代”的序幕。
　　如果不出意外，2009年，美国将继续发射“火星科学实验室”探测器，进一步了解其表面的化学成分。
　　当然，在进军火星的道路上，并非美国一家“孤身前行”。2009年10月，俄罗斯和中国联合开展的“火卫一”探测计划也将升空。中国自行研制的“萤火1号”小卫星，将搭载在探测器中，独立地对火星空间环境进行探测。俄罗斯的探测器则将在火星最大的卫星——火卫一上采集土壤并返回。
　　分析人士对《财经》指出，虽然中国刚刚完成了对月球的探测，迈出了“深空探测”的第一步，但中国科学家也一直对火星抱有浓厚的兴趣。不过，受火箭运载能力、深空监测能力以及财政等多方面因素的制约，中国在短期内单独执行火星探测计划的可能性并不大。
　　在这种情况下，与俄罗斯进行合作成为现阶段探索火星的“双赢之选”。一方面，中国在空间环境探测等方面，有自己的长处；另一方面，虽然经济已经复苏，俄罗斯仅仅依靠自身的力量，要完成火星计划也并非易事。
　　实际上，除了与中国的合作，俄罗斯也在和芬兰等多个国家探索合作之道。如果顺利，未来十年中，俄罗斯将和芬兰一起把数十个小型着陆器送到火星上，以便在其地面建立起一个有效的观测网。
　　当然，即使是美国，从现有的技术能力来看，要真正登陆火星，也仍然困难重重。虽然人类发射的火星探测器，从数量上超过了任何其他太阳系行星，但对于这个冰冷、空气稀薄的星球，我们仍然知之甚少。
　　依据现有的火箭推动能力，飞向火星也将是一条漫长之路。以“凤凰号”为例，从2007年8月4日由“德尔塔2”火箭推动升空之后，也是花了超过290天的时间才最终登陆火星。虽然前苏联航天员创造了比这更长的太空生存记录，但毕竟是在近地轨道实现的。
　　对于2030年代第一个飞向火星的宇航员而言，这样漫长和充满未知的旅程，仍然是对想象力和生命力的巨大挑战。■