火星探測60年未止步,中國“天問一號”升空,遠航火星、探索宇宙

從 1960 年到 2020 年,火星探測的歷史幾乎貫穿了整個人類航天史。

1960 年 10 月 10 日,前蘇聯發射了“火星 1A 號”,4 天後,又發射了第二枚火星探測器,然而這兩枚人類火星探測器的先驅者,連地球軌道都沒有到達。

1962 年 10 月 24 日,前蘇聯的第三枚火星探測器剛剛抵達地球軌道就折戟沉沙;第 4 枚探測器“火星 1 號”於 1962 年 11 月 1 日發射,在次年 3 月 21 日突然失聯;第 5 枚探測器於 3 天後發射,但同樣面臨失敗的命運,僅僅到達地球軌道,就因火箭未能再次點火而墜入地球大氣層燒毀。

美國發射的第 1 枚火星探測器是 1964 年 12 月 5 日升空的“水手 3 號”,但是發射后探測器的保護外殼未能與探測器分離,導致太陽能板未打開,結果因電池電量耗盡,8 小時后就與地面失去聯繫。12 月 28 日,“水手 4 號”是有史以來第一枚掠過火星併發回探測數據的探測器。

1965 年 7 月 14 日,“水手 4 號”在從距離火星表面 9800 千米的上空掠過,向地球發回 21 張照片,在環繞太陽軌道上花費三年時間對太陽風進行探測。但是,“水手 4 號”發回的數據卻告訴我們:火星的大氣密度遠比此前人類預測的更為稀薄,也沒有發現磁場和輻射帶,這說明火星上存在生物的可能性極低。

前蘇聯和美國發射了許多探測器,耗資巨大。

其中,1971 年前蘇聯發射的“火星 2 號”和“火星 3 號”首次抵達火星表面,雖然“火星2號”因着陸器降落傘未打開而墜毀,“火星3號”在火星表面僅僅工作了 14.5 秒,連一張完整照片都來不及傳送就已經失聯了。反倒是“火星 2 號”和“火星 3 號”的軌道器在火星軌道上工作了近 9 個月,截止 1972 年 8 月 22 日,發回了大量數據和 60 張照片。

而美國的“維京號探測計劃”,堪稱是有史以來最為成功的火星探測計劃之一。

“維京 1 號”於 1975 年 8 月 20 日發射,軌道器於 1976 年 6 月 19 日進入環繞火星軌道,着陸器於 1976 年 7 月 20 日成功着陸,是第一枚在火星上着陸,並且向地球發回照片的探測器。

而“海盜 1 號”則更為成功,於 1975 年 9 月 9 日發射升空,軌道器於 1976 年 8 月 7 日進入環繞火星軌道,一直工作到 1978 年 7 月 25 日。“海盜 1 號”的着陸器於 1976 年 9 月 3 日在火星表面成功着陸,因為採用核動力電源,在火星表面正常工作超過6年,直到 1982 年 11 月 13 日因錯誤指令而導致失聯。

後來,“維京 2 號”軌道器工作到 1978 年 7 月 25 日,着陸器工作 3 年多時間;直到 1980 年發生電池故障,導致通訊中斷。

美國的“海盜號火星探測計劃”總共向地球發回數萬張高清照片,而“海盜 1 號”更是以 2245 個任務日作為火星表面存活時間紀錄保持者,直到 2010 年 5 月 19 日才被機遇號 2246 個任務日的成績打破。

中國的“螢火一號”火星探測器,作為中俄航天合作項目之一,搭載在俄羅斯的“福布斯-土壤”探測器中,於 2011 年 11 月 9 日升空,但因變軌失敗,於 2012 年 1 月 15 日墜毀。

此後,美國於 2013 年開始實施“火星樣本取回任務計劃”,並於 2013 年 11 月 18 日發射“火星大氣與揮發演化任務”探測器,意圖以前所未有的精度對火星的上層大氣進行研究,以幫助科學家揭開火星大氣層變得稀薄之謎。

印度在 2013 年 11 月 5 日成功發射火星軌道探測器,並於 2014 年 9 月 24 日成功進入火星軌道。

中國雖然暫時落後,但是於 2020 年再次實施火星探測任務,計劃一步完成繞、落、巡三步,這將是世界上首次探索火星即完成軟着陸的任務。這也是中國繼 2011 年,“螢火一號”搭載俄羅斯“福布斯-土壤”運載火箭軌道轉移失敗后的首次火星探測任務。

“天問一號”於 2020 年 7 月 23 日,由長征五號運載火箭從文昌衛星發射中心發射升空,預計 2021 年抵達火星,釋放探測器着陸火星,後續任務預計在 2030 年前後,中國將陸續實施小行星探測、火星取樣、木星系探測及行星穿越等深空探測任務。

火星上曾經有過生命存在嗎?

毫無疑問,這是一個相當複雜的問題,否則,人類也無需前赴後繼地不斷髮射火星探測器升空了。不過,談到地球外的外星生命,科學家往往會把目光轉向火星,這是因為:

火星與地球實在是很相似,儘管我們現在還沒有發現火星上有生命存在的跡象,但是目前累積的數據表明,在遠古的娜亞時期,火星地表曾經有過液態水,很可能適合微生物的生存。

火星氣候寒冷,缺乏板塊構造論或大陸漂移學說,所以從赫斯伯利亞紀末期以來,幾乎沒有什麼變化,至少有三分之二的地區歷史都已經超過了 35 億年,堪稱是一顆因循守舊、沉默寡言的星球。

2019 年 10 月 14 日,據俄羅斯衛星網報道,前美國航空航天局科學家吉爾伯特萊文稱,40 多年前,火星上就發現了生命的痕迹。

萊文說,這項研究是在 1976 年進行的,作為維京計劃的一部分,該計劃涉及在火星土壤樣品中尋找生命的痕迹。通過檢測“微生物呼吸”,探測器採集樣本中的氧氣含量極高,而且在兩個相距 4000 英里的航天器中,相繼獲得了 4 項喜人的有價值的檢測成果。

而美國也表明,火星上出現生命痕迹。

早前科學家發現火星上有水流痕迹,就預測火星在很早以前一定有液態水。而美國的好奇號在進行火星勘探時,發現火星上出現了鹹水湖的痕迹,而且很可能隱藏有火星生命。

這些火星鹹水湖位於蓋爾環形山附近,美國的好奇號探測器通過分析在蓋爾環形山採集到的土壤樣本,發現其中蘊含着各種鹽類,而其中的硝酸鹽被證實是在水蒸發以後留下的物質,這就說明,火星表面在很久以前,有極大可能存在着古老的鹽水湖。

實際上,長久以來,各國科學家對於火星都有着趨於一致的看法,那就是:

火星在距今 37 億年前,曾經是一個溫暖濕潤的星球,但是在某個階段,火星的氣候發生了某種劇烈變化,導致地表變得乾旱而荒蕪,各國探測器發回地球的檢測數據,都在驗證着這一觀點。

從俄羅斯和美國接連不斷地發射太空探測器,到印度和中國雄心勃勃的火星探測計劃,人類探索太空的腳步一直都沒有停止過。

從原始社會的神話崇拜到古代嫦娥、飛天的美麗傳說,再到近 60 年以來人類恢弘壯闊的航天計劃,可是說在探索太空的道路上,人類歷經挫折、失敗和苦難,終於踏出了第一步。

人類為什麼要探測火星、探索太空?

對於未知太空的發現,是我們對於未來生存空間和人類起源的探索,有助於我們認清自己是誰,生命的誕生究竟從何而來。

或許,隨着中國“天問一號”的發射升空和順利着陸,生命的起源之謎會逐漸揭開。

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