資料來源：多維新聞

2003年7月30日

中新網7月30日電 為了完成搜尋火星生命的重要使命﹐人們還對取 樣器作了改進﹐它不僅融合了中國筷子的特征﹐而且重量僅有370 克﹐耗電量更是只有兩瓦特。這對完全仰賴太陽能進行工作的探測 器來說﹐無疑有著十分重大的意義。獵犬二號有別于以往其他火星 探測器的地方﹐就是它能夠直接檢測出樣品中是否有生命物質的核 心──“有機碳”的存在。六個月以後﹐當“獵犬二號”抵達火星 的時候﹐它的第一個任務﹐就是要利用先進的儀器﹐在火星上尋找 水的蹤跡﹐這是證明火星是否有生命存在的關鍵證據之一。 如果火星上有生命存在﹐會是什麼樣子﹖證據又在哪裡﹖ 如果火星表面有干涸的“河道”﹐那麼﹐水又到哪裡去了﹖ 人類為何要到火星上尋找生命﹖ 2003年的6月﹐一個全新的火星探測器﹐從阿塞拜疆踏上了太空之 旅﹐它的任務就是到火星上搜尋生命存在的證據。 要把探測器成功地送到火星表面﹐是一項高難度的太空任務。最大 的難處﹐就是因為它過于遙遠﹐我們必須要用功率非常大的天線﹐ 才能夠精確地測量出探測器實際運行的軌道和位置﹐並調整它的姿 態﹐使它按我們設計的軌道來進行工作﹐這是比較困難的。英國科 學家科林•皮林格教授﹐就是這次火星探測的總設計師。在地面控 制中心的嚴密監控下﹐由俄羅斯提供的大推力火箭﹐搭載著全新的 探測器﹐擺脫地球引力﹐進入飛往火星的太空旅程。 一百七十年前﹐著名生物學家達爾文﹐乘坐著名為“獵犬”的考察 船﹐為我們打開了認識地球生命進化的窗口。這一次﹐為了紀念達 爾文的杰出貢獻﹐火星探測器特意命名為“獵犬二號”。科學家希 望﹐全新的“獵犬二號”能為人類認識地外生命作出新的貢獻。 按計劃﹐經過六個月的太空飛行﹐在今年年底﹐“獵犬二號”將進 入火星軌道﹐並與飛行器脫離﹐開始它驚心動魄的登陸行動。首先 ﹐“獵犬二號”將在隔熱板的保護下﹐以高達18000公裡的時速進 入火星大氣層。當火星大氣層的阻力使時速降到370公裡以後﹐主 降落傘便會自動打開﹐進一步降低飛行的速度。在距離火星地面20 0米的時候﹐“獵犬二號”周圍的氣囊就會充氣膨脹﹐這時﹐探測 器中所有設備都將仰仗它們提供保護。此後﹐“獵犬二號”就將正 式開始在火星上搜尋生命證據的工作。 令人不可思議的是﹐人們今天的探測行動﹐竟然起源于天文學家在 200年前的錯誤觀測。 火星運河──“火星人”的緣起 早在18世紀﹐當望遠鏡的最早使用者威廉•赫舍爾﹐用他簡陋的望 遠鏡對准火星的時候﹐他第一次發現﹕火星似乎是一個覆蓋著浩瀚 海洋的奇特星球。 一百年後﹐在1890年的一天夜裡﹐美國天文學家帕西瓦爾•羅威爾 ﹐利用大型望遠鏡觀測火星時﹐他被眼前的景象震驚了──火星的 表面居然分布著許多類似管道的東西。此後﹐意大利天文學家喬瓦 尼•斯基亞帕雷爾更進一步聲稱﹕這些有規律的管道就是火星上的 運河系統﹐火星上很可能存在著與地球類似的､高度發達的文明。 火星人也許正是利用精心規劃的運河網絡﹐構筑著他們的世界。 一時間﹐關于火星人的種種推測不脛而走﹐銀幕上﹐更被形形色色 的火星生物所佔據。 與此同時﹐“火星上是否有生命存在”也成了科學家關注的焦點。 為了揭開地外生命的真相﹐人類把探索的第一步瞄准了距離地球最 近的天體──月球。 1969年﹐經過三天的太空飛行﹐人類終于首次踏上了月球的土地﹐ 盡管人們在這裡並沒有發現任何生命的存在﹐但是﹐成功的登月行 動﹐卻為人類更具野心的太空之旅﹐積累了寶貴的經驗。緊接著﹐ 人類探索地外生命的目標便指向了火星這顆神秘的紅色星球。與登 月不同的是﹐探索火星是一個高難度的太空任務。其中﹐空間的距 離就是一個巨大的障礙。(難度幾乎遠遠超出了人們的想象。) 盡管火星是太陽系中距離地球最近的一顆行星﹐但是﹐它與地球之 間的平均距離仍然達到了8000萬公裡以上﹐這是地球與月球之間距 離的200倍。要飛躍如此遙遠的距離﹐任何飛行器都需要長達九個 月的時間。以目前的能力﹐人類直接登陸火星並不現實。所以﹐利 用遙控探測器探索火星﹐就成了科學家的首選方案。然而﹐就算是 無人探測器﹐如果距離過于遙遠﹐仍會給飛行控制造成困難﹐計劃 失敗的風險也隨之增大。 幸運的是﹐天文學家發現﹐在今年的八月二十九日﹐將會發生罕見 的天文奇觀──“火星大沖”。屆時﹐地球與火星的距離將達到它 的最小值﹐這對充滿風險的火星探測無疑是個好消息。 在天文學中﹐每當火星運行到與地球和太陽成一條直線時﹐就被稱 為“沖”。如果這種現象正好發生在火星與地球最接近的時候﹐就 構成了被稱為“大沖”的天文奇觀。對于火星來說﹐這是每隔15到 17年才有一次的奇特現象。此時﹐從地球到火星的距離僅有5000萬 公裡左右。對于渴望探索火星的人類來說﹐今年就是難得的大好時 機。 這一次﹐歐洲的火星探測﹐就是要利用這一有利條件﹐降低飛往火 星的成本和風險。然而﹐人類為何要到火星上尋找生命呢﹖ 科學家的研究顯示﹕在太陽系﹐火星不僅是與地球最為接近的一顆 行星﹐而且﹐它還是與地球非常類似的一顆行星。在太陽系形成期 最初的十億年﹐火星與地球的環境狀況非常相似。此時﹐正好是生 命在地球上誕生的關鍵時期。因此﹐我們有理由相信﹐火星上同樣 可能孕育出奇妙的生命。歐洲探測器的任務就是到火星上去搜尋生 命存在的確鑿證據。 屢戰屢敗的歷史──火星上到底有沒有生命﹖ 同樣的努力早在四十年前就已經開始。1960年10月和1962年11月蘇 聯先後發射了五個火星探測器﹐但未能成功。1965年7月﹐美國“ 水手四號”探測器首次從空中拍到了二十二張火星照片。1972年12 月﹐蘇聯“火星三號”探測器首次登陸火星﹐並從火星表面發回了 二十秒鐘的數據。 人類一共發射了三十七枚探測器﹐去探測火星﹐成功的大概只有十 六次。最早﹐是繞著火星飛行﹐或者是擦邊擦過火星﹐拍幾張照片 ﹐後來慢慢地技術進步了﹐就軟著陸在火星上﹐仔細地考察火星。 不幸的是﹐隨著1976年海盜號在火星表面的成功著陸﹐人們發現﹐ 這裡除了干涸的河道﹐不僅沒有火星人﹐甚至看不到一滴水的蹤影 ﹐想象中的“火星文明”根本無跡可尋。人們恍然大悟﹐絕對沒有 什麼運河的存在﹐火星的表面是一個很荒蕪的﹐沒有一棵樹﹐沒有 一棵草﹐也沒有水體﹐干枯的﹐荒涼的﹐表面非常寒冷的這麼一個 世界。火星經常有臺風﹐經常有沙塵暴﹐它的沙塵暴是全球性的沙 塵暴﹐很長時間都很難降落下去﹐火星也有南極北極﹐也有冰蓋存 在﹐冬天冰蓋擴大﹐夏天冰蓋縮小。火星經過探測以後﹐證明火星 不像地球一樣﹐有一個統一的偶極制的磁場﹐我們地球有一個南北 極﹐月球是沒有磁場﹐而火星是發現很多多極制的磁場﹐這是什麼 意思呢﹖就是有很多﹐無數個南北極﹐很小很小區域的﹐這三個天 體是絕對不一樣的﹐按照我們的行話說﹐月球是接近死亡了﹐像一 塊大石頭﹐所以沒有磁場﹐裡面沒有電流的流動。而地球正是一個 壯年期﹐是很旺盛的時候﹐所以火山活動﹐地震活動還很劇烈﹐而 火星是一個接近死亡的天體。 這是一個令人失望的星球。它的大氣中﹐二氧化碳幾乎佔到了百分 之九十六以上﹐盡管它的北極也有冰蓋﹐但它們卻是由二氧化碳凝 結而成的干冰。那麼﹐這個沙暴肆虐的星球有沒有可能孕育出生命 呢﹖ 為了尋找答案﹐科學家把目光轉向了地球。他們發現﹐地球生命的 基本形態其實就是由碳和氧構成的有機分子﹐只是物質的交換必須 有液態水的參與。此外﹐科學家還發現﹐生命並不像以往認為的那 樣脆弱﹐從高溫而且缺氧的溫泉､到沒有一絲陽光的深海﹐人們都 找到了它們奇妙的身影。 這對火星生命的探索無疑是個重要啟示﹕盡管目前的火星沒有發現 生命活體﹐但是﹐對于科學家來說﹐過去的火星卻極有可能曾經存 在過生命。 他們最重要的證據就是火星表面干涸的“河道”。從照片上看﹐它 們就像一條條被流水沖出的痕跡﹐如果真是這樣﹐那麼﹐歷史上火 星就一定有過液態水﹐與此同時﹐生命的出現也就有了極大的可能 。問題是﹐如果它們確實是河道﹐那麼﹐水又到哪裡去了﹖難道火 星上真的曾經有過生命嗎﹖如果火星的確有過生命﹐證據又在哪裡 呢﹖ 來自地球南極的新證據──火星隕石 正當人們對火星生命充滿疑惑之際﹐1986年﹐就在地球的南極﹐科 學家卻有了新的發現。這一天﹐在南極的阿蘭山脈﹐一顆來自火星 的隕石引起了人們的注意。這是一顆編號為84001的火星隕石。 令人驚奇的是﹐在顯微鏡下﹐隕石中居然顯露出了清晰的磁鐵礦晶 體。它們與地球上細菌所造成的晶體非常類似﹐那麼﹐它們會不會 是來自火星的細菌化石呢﹖在電子顯微鏡的幫助下﹐科學家很快就 發現﹐隕石中確實隱藏著許多蠶蛹狀的細小物體﹐它們極有可能就 是來自火星的細菌化石。 這一發現立刻引起了巨大的轟動﹐地外生命的存在似乎已經確證無 疑。令人興奮的是﹐如果它們的確是火星生物﹐它不僅將首次證實 火星生命的存在﹐而且﹐就連地球上的生命也極有可能同樣來自火 星﹐也就是說﹐我們的祖先可能就生活在這顆神秘的星球之上。 然而﹐不久之後﹐隨著研究的深入﹐許多科學家卻對這一發現提出 了置疑﹕這顆隕石在抵達南極之前﹐不僅經歷了漫長的太空之旅﹐ 而且還穿越了濃密的地球大氣層﹐並在南極已經存留了十萬年之久 。 那麼﹐我們今天所看到的隕石﹐會不會在這漫長的過程中已經受到 了污染呢﹖這些看似細菌的化石真是來自火星嗎﹖它們會不會僅僅 只是地球上的普通生物呢﹖使太古時代的樣品保持原樣不受污染是 非常困難的﹐它只要穿過大氣層﹐一旦進入地球環境﹐就開始被污 染﹐如果我們去火星帶著樣品返回地球﹐也會發生同樣的事情﹐我 們現在想做的就是把實驗室搬到火星上去﹐避免這種情況的發生。 要想揭開火星隕石的確切答案﹐惟一的辦法就是到火星上尋找更為 確鑿的證據。問題是﹐火星地表的環境非常嚴酷﹐即使這裡曾經存 在過生命﹐惡劣條件也會將生命的痕跡抹去。 因此﹐要想證實火星上曾經存在過生命﹐人們便只有深入火星的地 表之下﹐才有可能找到它們的蹤跡。 為了完成這次太空之旅﹐新的探測器吸取了以往的教訓﹐重量僅有 6.8公斤﹐這是此前美國“火星探路者”重量的三分之一。同時﹐這 個被命名為“獵犬二號”的探測器直徑也僅有一米左右﹐如此小巧 的設計﹐無疑大大降低了探測器的工作能耗。不僅如此﹐為了避免 把地球微生物帶入火星﹐給火星造成污染﹐人們還在“獵犬二號” 發射之前﹐對它進行了徹底的清潔和消毒處理。與此同時﹐為了提 高發現火星生命證據的機率﹐給“獵犬二號”選擇理想的著陸地點 ﹐也讓科學家費盡了心機。這是因為﹐火星表面的地形十分復雜﹐ 不僅有著高達25公裡的巨大火山﹐而且﹐到處都布滿了巨大的隕石 坑和崎嶇的山坡﹐這些都對探測器的著陸構成了隱患。此外﹐根據 地球上得到的經驗﹐要想找到生物化石﹐著陸的地點還得是火星上 沉積岩最為集中的區域。 當這一切都得到滿足之後﹐安全著陸的“獵犬二號”﹐便會打開它 的四塊太陽能電池板﹐開始為下一步的工作儲備能量。此後﹐專為 探測器量身定做的採樣工具﹐就成了找尋生命證據的關鍵。 令人興奮的是﹐此次火星探測的取樣器﹐是由一位來自中國香港的 牙醫所設計的。它不僅可以在地表下進行挖掘﹐還能毫不費力地完 成切割和打磨等一系列復雜的取樣工作﹐這是人類搜尋火星生命的 關鍵工具﹐也是第一個由中國人設計的太空取樣器。據說﹐它最初 的靈感就來自牙醫的抓鉗工具﹐並逐漸發展成了七十多件可相互接 駁的靈巧組合。1995年﹐這一發明曾被運用于俄羅斯的和平號空間 站﹐為宇航員在太空中進行精密焊接立下了汗馬功勞。 (中央電視臺《走近科學》供《科技日報》稿)