我們?yōu)槭裁匆セ鹦?
2020-07-24 11:03:38
來源：光明日?qǐng)?bào)
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天問一號(hào)探測(cè)器的成功發(fā)射，拉開了中國(guó)行星探測(cè)的序幕。探月之后，中國(guó)深空探測(cè)的步伐將邁向更遙遠(yuǎn)的星球。
這時(shí)，很多人可能會(huì)問：行星探測(cè)的第一站，為什么是火星？或者說，我們?yōu)槭裁匆セ鹦牵磕壳?，人類?duì)火星實(shí)施了40余次探測(cè)任務(wù)，為何對(duì)火星情有獨(dú)鐘？
要回答這些問題，得先從地球說起。
從太空看，這顆藍(lán)色星球是如此特別，甚至是一個(gè)很孤獨(dú)的存在。一直以來，人類都被這個(gè)終極問題所困擾：我們從哪里來，要到哪里去？這個(gè)問題也能以另一種形式來表述：地球是如何演變的？生命是如何誕生的？我們?cè)谟钪嬷惺欠襁€有同伴？
“我們雖然生活在地球上，但僅僅在地球上去認(rèn)識(shí)地球，肯定還是不夠的。”首次火星探測(cè)任務(wù)工程副總指揮、國(guó)家航天局探月與航天工程中心主任劉繼忠指出，研究火星，對(duì)認(rèn)識(shí)地球演變具有非常重要的比較意義。
為什么？因?yàn)樵谔栂蛋舜笮行侵?，火星是?ldquo;像”地球的那一個(gè)，環(huán)境與地球最為相似。
“有人認(rèn)為，火星是地球的過去，地球過去就是火星的樣子。也有人認(rèn)為，火星是地球的未來，地球在朝著火星的方向演變。”國(guó)家航天局探月與航天工程中心深空探測(cè)工程總體部部長(zhǎng)耿言向記者解釋。
太陽系中有四個(gè)類地行星：水星、地球、火星、金星。它們的主要成分都是硅酸鹽，有固體表面。而木星、土星、天王星、海王星其他四大行星，主要成分是氣體，是否有固體表面現(xiàn)在還不確定。
根據(jù)目前對(duì)太陽系各個(gè)行星的探測(cè)，火星的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)與地球最為相近?；鹦堑淖赞D(zhuǎn)周期為24小時(shí)37分22秒，也就是說，火星上的一天與地球上的一天非常接近。而且，火星也是傾斜著身子自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)軸傾角為25.19度，與地球(約23度)十分接近。由于自轉(zhuǎn)軸傾角和自轉(zhuǎn)周期與地球相近，火星的晝夜長(zhǎng)短及四季變化與地球也幾乎一樣。“在火星過日子與地球差不多。”耿言說。
此外，火星的表面溫度大約在零下133攝氏度到零上27攝氏度之間，在太陽系類地行星中，與地球最為接近。其他幾個(gè)類地行星，更熱或更冷，溫差能達(dá)到幾百攝氏度?；鹦堑牡孛蔡卣髋c地球也很像，擁有高山、平原和峽谷等多種地形，南方充滿隕石撞擊的高地和峽谷，北方則多是被熔巖填平的平原。
“還有一個(gè)關(guān)鍵是，有明確證據(jù)證明，火星上曾經(jīng)存在水。”耿言說，火星上是否存在孕育生命的條件以及火星是地球過去還是地球未來，成為火星研究的重大科學(xué)問題。
除了科學(xué)研究上的考慮，選擇火星也是一種現(xiàn)實(shí)考慮，量力而行。
“從工程實(shí)施角度來看，去火星相對(duì)更容易些。”耿言說，在太陽系各大行星中，火星與地球鄰近?；诂F(xiàn)有航天能力，航天器飛行約7個(gè)月可到達(dá)火星。去水星等其他行星，至少需要數(shù)年的飛行時(shí)間。因此，相比更遠(yuǎn)的行星，火星探測(cè)的任務(wù)周期較合適。
盡管如此，火星探測(cè)任務(wù)的難度仍然很大。由于火星相對(duì)地球距離較為遙遠(yuǎn)，對(duì)發(fā)射、軌道、控制、通信和電源等技術(shù)都提出了很高的要求?？紤]到風(fēng)險(xiǎn)、成本等因素，地球航天器到火星的最佳路線為1925年提出的“霍曼軌道”。由于該軌道每26個(gè)月才能出現(xiàn)一次，且最近“霍曼軌道”形成時(shí)間為2020年夏天，所以近期各國(guó)火星探測(cè)計(jì)劃均集中在該時(shí)間段。
據(jù)國(guó)家航天局透露，目前，多個(gè)國(guó)家或地區(qū)具備探測(cè)火星的技術(shù)能力，有的項(xiàng)目已在準(zhǔn)備中，未來一段時(shí)間火星探測(cè)的“朋友圈”將更加壯大。而且，火星與地球有最接近的環(huán)境，使得機(jī)器人或人類進(jìn)入火星成為可能。因此，在載人登月之后，火星成為人類登陸行星的首選目標(biāo)。
“人類終將會(huì)長(zhǎng)大，離開自己的搖籃。”中國(guó)月球探測(cè)工程首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士歐陽自遠(yuǎn)如此詩意地表達(dá)對(duì)人類與火星未來的暢想——我們要將火星這顆紅色星球，改造為綠色星球，最后變成藍(lán)色星球。
(本報(bào)記者 陳海波)
(項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)：本報(bào)記者 陳海波、王斯敏)
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