
从火星回望地球(美国宇航局火星探测轨道飞行器拍摄。火星距地球1.42亿公里。)

美国火星探测器好奇号火星表面工作图

人类移居火星科幻想象图
1969年7月,人类在月球上留下了第一个脚印。在踏上了月球之后,接下来人类又将往哪里去?
我国天文学家、著名科普作家卞毓麟教授,日前在杭州市科协、杭州市科技工作者服务中心主办的科学大讲堂第87讲,为杭州市民详细讲解火星探索工程。
人类为什么探索火星——
火星简直就是一个袖珍的地球
除了自己生活的地球之外,人类现在唯一到过的就是月球。月球距离地球384400千米。经过几十年的探索后发现,尽管月球有丰富的资源和能源,但月球表面没有任何大气,是超高真空状态,并不适合我们人类居住。
在太阳系中,金星和火星是地球的近邻。但是,金星的环境非常恶劣。
卞毓麟说,金星的大气层非常浓厚,而且里面充满着温室气体二氧化碳。金星现在的表面温度已超过450度,把金属铅或者金属锡放在上面都能熔化,因此金星也不是人类的好去处。
“火星之所以吸引我们,还有一个原因就是它和地球很相似,有时候人们觉得它简直就是一个袖珍的地球。”卞毓麟说。“火星的直径比地球的一半还要大,相差不算太悬殊。火星的质量大概是地球的0.11,而月球的质量只有地球的1/80;火星的一昼夜是24小时40分钟,比地球的一昼夜只长了40分钟;此外,火星上的四季也和地球上差不多。”
此外,像地球一样,火星上有大气,虽然大气比地球稀薄;火星上的气温大致与地球的南极洲相近,不过在夏天比较暖和的时候,有时候气温还高于零度,不算太冷。
不过除了月球、火星,其实我们人类还探测了其他许多行星,如木星、水星、海王星等。卞毓麟认为,人类探测包括火星等这些无人星球,还有一个重大的意义在于,为我们人类研究地球的复杂气候、生命等提供参考。
火星上究竟有无生命——
到目前为止还没发现,
但不代表没有
美国火星探测器好奇号在火星上探测到了甲烷等有机物让科技界为之振奋。火星上究竟有无生命,再次成为全世界关注的话题。
2013年12月,好奇号火星车负责人就发布了一组文件,他们表示,对火星存在生命的可能性感到有信心。卞毓麟认为,虽然到现在为止还没有在火星上发现生命,但是现在人类送到火星上的探测器、火星车毕竟活动范围有限,对整个火星探测还不够。
除了寻找生命,科学家还在寻找火星上有水的证据。卞毓麟举了不少例子。
2004年美国的机遇号火星探测器,拍到了一张火星岩石的照片,这块岩石上的纹理让科学家们想到,其应该是由成千上万年流水的侵蚀而形成;另外还拍到了火星上的云,虽然火星上由于温度比较低,云是由冰晶形成,而不像地球上由水汽形成。
2005年美国发射的凤凰号火星探测器,在火星上发现了冻土层,按照体积计算冰的含量高达80%,这应该是有大量的冰在火星的地表之下。
而最近好奇号发回照片的最大进展是,似乎能证明火星上确实有一个古老的湖泊,并在湖泊的周围发现了雪的迹象;还有与地球上类似的河床,河床中有不少圆形的石子,这应该是经过流水冲刷才会形成,像地球上的鹅卵石一样。
“现在发现了好多有利于生命的迹象,但是没有确凿的找到火星上的生命。但至今没有发现任何生命,不等于那里就没有生命,有水就有可能存在生命,所以人类仍然在努力的寻找。”卞毓麟说。
地球到火星需多少时间——
即便是宇宙飞船,
也要半年多
人类已经踏上过月球,什么时候会踏上火星?
卞毓麟说,大概2030年以后宇航员应有机会亲临火星。而在2020年左右,火星探测器有希望将火星上的样品带回到地球上。
对人类来说,去月球似乎已经不是一件很难的事了,但是地球离火星最近处时也有5600万公里,比到月球上要远150倍。这还是一个不小的挑战。
5600万公里到底有多远?卞毓麟比喻说:“我们乘高铁现在到上海不到一个小时,如果以高铁每小时时速300公里的速度,从地球开到火星大概要开20多年,即便是宇宙飞船,从地球飞到火星也要半年多。”
从神舟5号到神舟10号,从嫦娥3号到月兔号,中国的航天事业已为世界所瞩目。那么中国什么时候发射探测火星的飞船呢?卞毓麟告诉大家,很可能是2018年或者2020年。
“中国将要发射空间站,而载人登月和载人登火星,都需要空间站的支持。这相当于是块跳板。”卞毓麟说。载人飞船最怕就是带的东西太多。载人飞船从地球到火星要半年多,再加上在火星上工作的时间以及回来的时间,如果一个载人飞船有三个人,三人这一年多时间的食物该如何运送到火星?这是个难题。因为宇宙飞船中的仪器设备重量和体积都是受到极其严格限制的。
“所以只有一个办法,就是把要吃用的东西先多次发射到太空中间站去,然后再发射宇航员的飞船上天,让他们在空间站汇合,再一起飞往火星。这样需要的推力和燃料,就比从地球上直接发射上去小多了。”
火星能否成为人类家园——
科学家正在研究,
可能势在必行
地球似乎现在人满为患,有一天人类会否移居太空?卞毓麟说,移居太空有各种各样的可能性,而其中一种可能就是移居火星。
但是现在的火星还是一个红火星,似乎还并不适合人类居住。“火星上面铁的化合物很多,有点像地球上的沙漠,也像铁锈。”能不能“火星地球化”,有朝一日使火星变成一个绿火星,有河流、有植物,最后变成像地球一样的蓝火星?这看似天方夜谭,但卞毓麟透露,科学家正在研究这个问题。
卞毓麟说,现在科学家们有不少大胆设想。例如,借助于地球上人工的方法在火星上面实行一场温室效应革命,在火星上面释放大量二氧化碳、甲烷等温室气体,使得火星表面温度有所提高。温度升高后,火星的岩石中、土壤中的二氧化碳和水蒸气就会自动释放到大气层中,大气会不断的增加,大气的浓度也会增高,逐渐逐渐形成一个良性的循环。然后逐步培养各种植物,释放氧气。当火星上有了广泛的植被之后,地下就会释放更多的水,在1000年或者更长的时间之内,火星就可能达到充分的地球化。
“如果真的成功了,将来我们地球上的人可能就变成了两种人,一种人继续生活在地球上,还有一种人到火星上去生活,那时候不是火星人入侵地球,而是地球人移居火星,火星将成为人类的又一个家园。”
本报记者姚俊英通讯员冯江围
专家简介
卞毓麟
1943年7月生,1965年南京大学天文系毕业。现为中国科学院北京天文台教授、中国天文学会常务理事、天文学名词审定委员会主任、中国科普作家协会会员、上海科技教育出版社版权部主任。1999年4月起,任上海交通大学科学史和科学哲学系兼职教授,现为上海天文学会副理事长、中国科普作协翻译工作委员会副主任。
卞毓麟从事科普创作20多年,参与编著、翻译的科普图书有70余种,发表的科普文章约400篇,累计字数近400余万。



