火星探索史:始于战争,也始于爱

离线mp 浏览次数: 2016-11-30 20:22

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火星探索史:始于战争,也始于爱

赵洋

人类对「火星人」的想象与飞往火星的尝试

火星上有「运河」,又有四季的变化,一年还和地球差不多,和太阳的距离也没那么远,所以可能存在生物。所以没过几年,就有一个著名的科幻作家,也是《离线·科幻》里大书特书的乔治·威尔斯写了一本书,叫《世界之战》,也叫《火星人入侵地球》。这本书跟「战神」有一定关系。

这本书 1898 年出版,正值英国和德国两强在争夺世界霸权,进行军备竞赛的时候,那时候军备竞赛的强度一点都不低于冷战时的军备竞赛。他把当时的国际关系和地缘政治投射到了地球和火星这两个星体上。

无独有偶,1938 年(二战前一年),美国一个著名媒体人在哥伦比亚广播公司现场直播了一个广播剧。这个广播剧其实就是根据《世界之战》小说改编的,而且就是叫《火星人入侵地球》。这位媒体人用了情境导入式的方法,开场就是伪新闻报道,就像我们现在看电影的手提式摄影一样,只是那时候用广播。广播中说到许多地方都将覆灭,这引起了一百多万美国人的恐慌。那个时候大家都觉得要发生世界大战了。

直到 20 世纪 50 年代,美国人拍科幻恐怖片还认为主要的外星敌人来自火星,他们要和我们抢粮抢钱抢女人。其实那时候的美国人心中还暗藏着苏联这个敌人,只不过又一次投射到了火星上,投射到了「战神」上。

我们再讲一点流行文化——火星人脸。

这是 1976 年美国的海盗号在轨道上拍摄到的一个地貌,传回地球之后,媒体和观众对着那些图像看:这是脸,这是眼睛,这是隆起的鼻梁。到了 1998 年,随着相机分辨率的提高,人们看到的已经没那么像人脸了。到了 2001 年,怎么看都不是人脸了。因为人的认知系统,人们习惯于把一些杂乱的图片辨认为类似自己的图形。火星人脸太有名了,在《火星任务》这个电影里,它还单独出现过一次。

这张人脸相貌很东方,像是一个佛像的面貌。

刚才说的都是不能直接到火星的情况,而是拿望远镜看,用肉眼看。真正太空时代到来后,1957 年 10 月 4 号,苏联发射了第一颗人造卫星。没过三年,到 1960 年的 10 月,苏联发射了火星一号,很不幸失败了,其后又发射了火星二号,又没入轨,再次失败。前前后后,苏联、美国、欧洲、日本、印度,包括搭便车的中国,一共发射了大概 60 个火星探测器,60% 都失败了。真正成功降落在火星表面的都是美国的卫星:海盗一号、海盗二号、索杰纳、勇气号、机遇号、凤凰号和现在的好奇号。

为什么那么容易失败?首先航天器要进入地球轨道,再变轨,再飞向火星轨道。第二关也很难,飞向火星轨道的过程中要进行轨道修正,这需要非常强大的深空测控网、测控能力,很多个口径几十米的天线来对准探测器,来发信号,因为要观测探测器有没有偏航。第三关,高速靠近火星后,要进行减速。反推火箭减速让它再绕火星运转,这是第四关,大部分探测器没有闯过第四关。第五关,减速了,再放一个小型探测器进入火星大气层,烧得都是白热状态。最后把防护罩打开,挂个降落伞下来,这是第六关。这个过程非常难以实现。

第一个能真正拍到火星样子的天文探测器,就是美国的水手四号。当时它距火星表面几千公里高速飞跃,没有减速,拍摄了 21 张黑白照片,这些照片只反映了火星 1% 的面貌,但科学家从这里面解读出了很多信息。后来美国一鼓作气又发射了好几个水手去探测火星。

不像现在有图像处理软件,当时科学家拼所有照片需要好几个月,而且还得把平面的照片贴到一个球体上,就像地球一样,现在借助软件很快就能做完。或者用网络的概念,把照片发到平台上,让网友帮你拼。

水手系列探测器有几个很重要的发现,比如它发现了太阳系最高的山——奥林匹斯山,从火星的平均海拔的零起点到山顶有 20 多公里,因为火星质量很轻,所以山会堆得很高。行星质量越大,山就越会因为自己的重力而崩塌。地球的极限是 10000 米,珠峰只有 8800 多米。水手系列探测器也发现了太阳系最大的峡谷——水手峡谷,美国大峡谷跟它比起来简直小菜一碟,水手谷的长度相当于美国的宽度。火星很小,所以可以想象火星的这个伤疤有多大。

在六七十年代,为火星探测画上一个休止符的,是美国的海盗号,就是拍到火星人脸的那个探测器,它是第一个成功软着陆在火星上的探测器。

探测器在荒芜的地球戈壁上进行测试。

这是探测器的自拍照,它用自己的科学仪器拍得。这也是第一张在火星表面的彩色照片,当时是 1976 年 7 月。这个角度选得够刁,一切我们想看的信息都有,还有美国国旗。当年海盗号的花费大概为 10 亿美元,相当于现在几十亿美元一个任务。它虽然是核动力的,但不太经用,用了一年就耗光了能量。

海盗号的主要任务,是探测火星的气体成分以及火星上的岩石,还带了仪器,以此来测火星适不适合生命生存,结果是不适合。

在这插入一个题外话,从海盗号开始,地外探测树立起了一个标杆——「行星检疫」。就像我们出国回国,要看看有没有带什么违禁的种子或者巴西龟。海盗号在组装的时候,工程师都穿着像 SARS 那时穿的全封闭防护服,海盗号就像是在手术室里组装的。每一个零部件的表面以及组装后的所有表面都用酒精擦过了一遍,最后把整体又放在一个「大锅」里面,高温消毒 30 分钟。这么做的目的是防止把地球上的微生物带到火星。一方面,要是带上去了,它测出来的结果不准,如果发现了生命迹象,没法确定是地球的生命还是火星的。另一方面,从生命伦理的角度来讲,给火星引入了外来生物入侵,对潜在的火星人来说是不公平的。

但是因为海盗号传来的信息不容乐观——火星是一片死寂,所以人们没那么热情了。从 1976 年之后再立项去探测火星的不多,从 1977 年到 1996 年美国一共发射了三个,都失败了。苏联发射了很多,全失败了。日本也发了,同样失败了。就这样,火星沉寂了 20 年。

沉寂的二十年后,人类的热情重燃

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