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第3章 人类对火星的探索

作品名称:太空大营救      作者:远星汉      发布时间:2021-07-04 20:25:29      字数:4874

  火星在古华夏民族被称为“荧惑星”,这是由于火星呈红色,荧光像火,在五行中象征着火。火星有很多特征与地球相似。它的自转轴与轨道平面的夹角为24°,和地球一样有着一年四季的变化。它自转一周比地球多半个多小时,所以火星和地球的昼夜长短基本差不多。火星上的平均温度为零下二十三度,相当于地球上北温带一部分地区冬季的温度。火星的自转轴也是倾斜的,而且倾斜的角度几乎与地球自转轴倾斜的角度相同,所以火星也像地球那样有冬去春回,寒来暑往。但是由于火星比地球离太阳远,所以火星上的每个季节都比地球上相同的季节要寒冷。另外,由于火星绕太阳公转的椭圆轨道比地球椭圆轨道要扁,导致火星南北半球的四季差异比地球上更为显著。由于同样的原因,火星上四季长度的差异也比地球上四季长度的差异更大。地球上各个季节长度的差异最多不超过百分之五,而火星上北半球的春季竟比秋季长三分之一左右。
  由于火星大气稀薄而干燥,所以它的昼夜温差很大,远远大于地球上的昼夜温差。因火星表面温度低、压力小,大气中的二氧化碳和水大致都呈饱和状态,只要气温稍一降低,二氧化碳和水蒸气就会凝结。火星大气中的水份极少,原来有科学家估计,倘若把火星上的水冰全部融化成水,也只能在火星表面形成一个十米深的大海。与我们地球表面的波涛茫茫的海洋相比,火星上的水量就显得微不足道了。但是另一部分科学家则认为,火星的两极地区有很厚的冰层,其水分的总蕴藏量应该很大。
  火星原貌看起来简直就是一个克隆版本的地球,其表面覆盖着大量的海洋、山川以及沙漠。比如,火星的奥林匹斯山以及其它环形的火山由于其海拔较高,所以并没有像平原地区那样覆盖众多的绿色植被,火星上也有地球上的萨哈拉大沙漠和澳洲中部沙漠那样的大沙漠。火星上还有地球上一样的高纬度、低纬度以及极地地区的地貌,其中一些地方颇似地球上的苔原及冰川地貌,火星极地的地貌跟俄罗斯北部地区很相似。火星热带和亚热带跟地球上的南美洲和非洲雨林地区也有很多相似之处。
  火星上面有太阳系最高的奥林匹斯山和最大的峡谷水手号峡谷。有高约14公里,宽过6500公里的塔尔西斯高原。火星的火山主要分布于塔尔西斯高原、埃律西姆地区和零星分布于南方高原上,例如希腊平原东北的泰瑞纳山。奥林帕斯山有27公里高,600公里宽。其他四座包括艾斯克雷尔斯山、帕弗尼斯山、阿尔西亚山和亚拔山。亚拔山在塔尔西斯高原最北边,基座宽达一千六百公里,是太阳系最大的山。
  火星的另一端还有一个较小的火山群,以埃律西姆山为主体,北南各有较矮的赫克提斯山和欧伯山。
  火星的表面有很多年代已久的环形山。但是也有不少形成不久的山谷、山脊、小山及平原。
  在火星的南半球,有着与月球上相似的曲型的环状高地。相反的,它的北半球大多由新近形成的低平的平原组成。南北边界上出现几千米的巨大高度变化。火星上独特的地形特征是南北半球的明显差别:南方是古老、充满陨石坑的高地,北方则是较年轻的平原。火星两极皆有主要以水和冰组成的极冠,而且上面覆盖的干冰会随季节消长。
  值得一提的是,火星上虽然年平均温度是零下摄氏二十三度,但是由于不同季节的温差很大,导致火星的赤道带夏季白天温度可以达到摄氏二十七度,相当于地球温带地区春秋季节的温度,科学家们被这个数据打动了:看来火星上很适合人类生存。
  科学家们根据众多探测器提供的资料分析,虽然火星上气压低,液态水很难在低气压下存在,但是火星两极有很厚的冰层,这就对开发火星所需要的水源提供了保障。而且,地下的水冰永冻土可由极区延伸至纬度约60°的地区。这就说明火星的水源很丰富。一部分科学家则相惜火星上一定有液态水,甚至很可能有生命存在。
  通过各种探测器从各个角度各个部位对火星的全面科学探测,科学家们得出了结论,向火星移民不成问题。
  在地球人类的历史上很长一段时间里,地球人类都是把火星作为地球以外的太空生命最可能的星球,因此,在科幻领域,火星也一直成为人们最为关注的星球。不同于金星,火星的表面长期以来一直有可见的疤痕,借助光学望远镜就能看到;火星颜色也是独特的红色。早期的火星观察者们将他们看到的东西解读成地质现象:阻隔红色的蓝绿色地带被视作海洋或植被覆盖的区域;被广泛看作由冰雪构成的极地冰盖会随季节增长、消融;明暗变化的纹样则暗示着云层或森林的存在。直到二十世纪初,许多科学家也依然确信火星上有生命的存在(包括有智慧的类人生命),就算不确定,也认为可能性很大。19世纪后期的一位科学家乔瓦尼·斯基亚帕雷利还正式公布了一套错综复杂的火星沟渠网络,这一词语被广泛译为“运河”。另一位天文学家珀西瓦尔·罗威尔在《火星与火星运河》和《火星,生命之家》中构建的火星是一个凉爽、干燥的世界,拥有巨大的红色沙漠和少数适耕地,但完全适合维系生命。罗威尔认为,火星上存在着一个古老、先进且政治上更成熟的火星文明,该文明建造了运河系统,以应对正在冷却、干旱、死去的世界的严酷气候。这一图景启发了许多关于火星的早期科幻小说。然而,20世纪中期发生的“飞掠火星的水手四号探测器”和“海盗号探测器”拍下的照片表明:火星极度寒冷,几乎没有大气层;虽然火星表面存在着巨大的、由远古的水流造成的沟渠,但是斯基亚帕雷利宣称的复杂网络并不存在,植被区域也纯属子虚乌有。更晚一些的火星任务传回的数据——来自拓荒者号、火星全球探勘者号、火星奥德赛号、火星探测漫游者、火星侦查轨道卫星和凤凰号大大增进了人们关于火星的科学认识,并广泛印证了水手号和海盗号留下的印象,但也佐证了水曾经在星球表面流淌,有可能仍然大量存在于火星表面的观点。
  早在1800年之前,就有太空旅行者曾经发现火星上居住着好战的生命。21世纪之初的科学家乔治·洛克在他的《太空航行》一书中对这些古代传说就有记载。在整个十九世纪,讲述地球与火星之间的秘密通讯的故事并不少见,只是这些故事都完全没有科幻内涵。W.S.拉赫-西尔玛的“阿莱瑞尔”系列中出现了“长有羽翼的类天使智者”和星际逸闻。在保罗·艾尔蒙特的《保罗·艾尔蒙特众行星漫游故事集》中,火星是一场借由热气球环游众行星的旅途中的一站。在十九世纪晚期,火星的重要性变大了,成为了那些内容详细的宇宙航行的的主要目的地之一,因为人们已经知道月球上了无生命,因而月球也变得相对无趣了。这些早期的火星故事许多都描写了乌托邦式的外星社会,这些文献是早期的科学传奇范本。火星是珀西·格里格的《跨越黄道》中的这类文明的家园,罗伯特·克罗米的《跃进太空》则将社会批评和星际爱情故事结合在了一起。作者特别强调了对一类新兴女性主义的关切。在“伯特·D.布赖恩”的《火星来信,有望远镜农场相助》中,描写了一台史上顶级古怪的通讯装置:一台望远镜,其镜片采摘自题目中的农场。该作也对地球社会做出了一些非常尖锐的抨击。在许多早期火星小说中,都有一名“来自火星的人”来拜访地球,而不是地球人到火星上。托马斯·布洛特的《来自火星的人》为这一题材赐名。
  到了20世纪80年代中期,地球人类对火星的探险和向火星移民的大胆构想进入一个新阶段。一批自称为“火星地下党”的科学家和航空航天工程师团结起来,开始重新审视火星计划的挑战;西方科技大国美利坚合众国国家航天局召开了一场会议,主题是火星;一些科学家则重新将近未来的向火星移民看成是切实可行的主题,其中以刘易斯·塞纳的高度写实的《前线》最有代表性。
  人类之所以对火星感兴趣,是因为火星与地球最为相似。据科学家们对火星的一系列探测结果表明,它是一颗离地球最近的行星;上面有大气,主要成分是二氧化碳,约占95.3%,其余是氮、氩、一氧化碳、氧等,水汽的数量很少,平均约为大气总量的0.01%;其表面大气压为7.5百帕,相当于地球上海拔30至40公里高处的大气压;火星公转周期约687天,自转周期为24小时37分23秒,一年有明显的四季变化;它表面平均温度比地球低30℃以上,其中赤道附近最高温度约20℃,夜间最低温度在T80℃以下。
  根据海盗号无人探测器发回的数据显示,火星上虽不存在液态水,但有许多条干涸的河床,这说明这里从前曾有过水,并且一度气候比较暖和。这是十分令人兴奋的消息,因为水是生命之源,若火星上曾经有水,就曾经可能有生命。此外,火星内部构造也与地球相似。所以科学家们认为,通过对火星的研究,可以了解太阳系的起源和演化,弄清生命的起源和进化,认识地球环境的形成过程。1996年8月6日,美国宣称,科学家从一块来自火星的陨石上,发现了可证明火星上曾经存在生命的化学物质。这真是一石激起千层浪,各国学者议论纷纷,不同意见者最主要的论点是,这块石头是否真是从火星上来的。因此,需要对火星再次实地考察。火星热就这样又“火”起来了。
  在20世纪80年代最末一年的1989年7月20日,美利坚合众国举行了隆重的“首次载人登月二十周年纪念日庆祝会”,庆祝会上,美利坚合众国总统乔治·H.W.布什概述了在2019年前实现载人登陆火星的激进计划。火星再度成为人们激动展望的对象,但并非所有人都相信能够实现。“特里·比森”就在《火星之旅》中以无情的讽刺手法讨论了前往火星的史诗之旅。史蒂芬·巴克斯特则在《远航》中暗示了对火星登陆任务的政治可行性的强烈的悲观态度。他认为:为了让任务成为现实,必须要将其设置在或然历史线上,精细地重新调整美国和NASA的优先目标。不过,其他作家还是热情地拥抱了登陆火星的愿景,同时也接受了火星。
  随着“拓荒者号”和“火星全球探勘者号”任务吸引了全世界的目光,关于火星地球化题材再度为那些关于近未来任务和向火星移民的小说再度兴起。威廉·K.哈特曼是一位科学家,曾参与“火星全球探测者号”计划,他在《火星地下党》中带来了现实中掺杂着浪漫的早期殖民图景。而另一位在职科学家杰弗里·A.兰迪斯的《火星隧道》则将大量注意力放在了真实可信的技术上,在讲述被困探险队的故事中描绘了火星的景色。格里高利·本福德的《火星族》则直接借鉴了“火星直击”计划,后者是航空航天工程师罗伯特·祖布林在一篇小说中提出的,小说讲述了私人赞助者们争夺一百亿美元奖金的故事。祖布林逐渐成为了“火星地下党”组织的最直言不讳的成员,他的《赶往火星:红色星球定居计划》论证了火星探索的的必要性,还描绘了廉价、民办的任务模型。他的小说《第一次登陆》体现了他的观点。祖布林还在1998年成立了火星协会,迄今一直是该协会的主席。
  在之后的几年里,火星一直魅力不减,科幻作品中关于火星的有伊恩·麦克唐纳《老宇航员和建筑工人的火星之梦》,书中描绘了人类对红色星球的追求。有丹·西蒙斯的《特洛伊》和《奥林波斯》,表达了在遥远的未来,人类将扮演起希腊众神,在他们的故乡——火星的奥林波斯山俯瞰重现的特洛伊战争。有凯姬·贝克的《火星女王》,书中描述了英国阿瑞斯公司开发的二十四世纪火星上一群古怪得可爱的人物。在《红色雷鸣》中,约翰·瓦雷讲述了一项与东方科技强国大中华共和国一位火星专家竞争一项太空项目。乔·霍尔德曼的《飞向火星》描写了一名年轻有趣的理想主义火星移民者,他在火星上发现了和他同样富有同情心的、长相古怪的生命,它们是由敌对的系外外星种族种植在火星上的。续集《飞向群星》和《飞向地球》讨论了潜在的外星人对地球的威胁。安迪·威尔的《火星救援》写了“孤身受困的宇航员”。
  NASA的凤凰号火星探测器于2008年5月25日抵达火星表面,探测器载有一张特制的迷你DVD。DVD内含名为《火星幻想》的合集,合集包括80篇关于火星的小说与非虚构作品,还含有艺术品以及出自众多火星爱好者的电台广播记录和视频讯息。DVD号称“首座火星图书馆”,制作方为行星学会,起初计划搭乘俄罗斯大帝国的“火星96号”探测器登陆火星,但该任务失败了。《火星幻想》收录了巴勒斯、布拉德伯里、温鲍姆、罗宾逊、布拉凯特、穆尔、瓦雷、珀西·格里格、库尔德·拉西茨、A·蒲格达诺夫等许多作家的火星小说。合集收录的科幻艺术家包括弗兰克·R.保罗、理查德·鲍尔斯、文森特·迪法特、切斯利·博尼斯泰尔和艾德·埃姆什维勒。
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