第一次潛入火星地下五米,探測神祕震動,美國宇航局要找一樣東西

科學大世界 2018-11-28


第一次潛入火星地下五米,探測神祕震動,美國宇航局要找一樣東西


今年年底,大約在11月的時候火星上又多了一個人類探測器,這一次當然又是美國宇航局乾的。許多人說為什麼又是美國人,那是他們不瞭解火星探索的歷史,撇開民族主義的觀點,美國人和蘇聯人在研究火星的時候,應該可追溯到半個世紀之前。在技術、文化上的沉澱已經有數十年,科學上的發展是急不來的,現在很流行說彎道超車,但筆者認為還是要沉下心,好好搞基礎科學。浮躁的社會更容易被引導去追求功利和金錢,導致基礎科學的投入和願意幹這行的人越來越少,還不如搞兩套房來得實在。

在火星探索上,美國人花了很多的時間和金錢,但有些事必須要慢慢來,一旦浮躁起來,甚至會背上千古罪名。筆者舉個例子,2015年9月,美國宇航局火星勘測軌道探測器的圖像分析結果發現火星上存在季節性液態水,巧合的是,在火星車周圍正好有一個可疑的液態水滲出點。

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NASA專家討論後的認為,火星車不能過去勘察到底有沒生命,因為機械臂上有一個部件可能存在沒有嚴格滅菌的問題,一旦汙染滲水點,那麼將來要是發現火星微生物,這算誰的?到底是火星上的,還是地球上帶過去的?面對一個可能載入歷史的發現,美國宇航局沒有這麼做,選擇了等待,讓下一個火星探測器再去勘察。

別急,剛剛發射成功的洞察號探測器可不是去找火星生命的,這是一個專門研究火星內部的探測器。美國宇航局在1975年發射了海盜號火星探測器,算是開啟了火星探索的時代,直到今天,才發射一個專用的探測器,去研究火星的內部結構。從上個世紀90年代以來,美歐是探索火星的主力,比如火星勘測軌道飛行器可對火星表面進行高分辨率成像,馬文探測器對火星大氣進行研究,機遇號和勇氣號則在火星表面漫遊,尋找液態水和生命,好奇號則專門在火星赤道以南的夏普山上找生命。

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這種循序漸進的探索模式,一步步揭開火星的謎團, 這次發射的洞察號火星探測器以調查火星內部結構為主,調查火星內部的熱傳輸機制,研究火星內部震動的問題,其任務與前面幾個探測器完全不一樣,讓我們更多地瞭解火星構造運動。洞察號也是人類第一個在火星部署地震儀的探測器,將在一個火星年內對火星地震進行研究。同時也將部署一個火星內部熱流探測器,可深入火星地表下方5米,對火星內核、物理構成、火星內部分層結構以及熱流情況進行研究。任務目的較為明確,與其他探測器的不衝突,並且很大程度上分享了鳳凰號探測器的平臺設計,大大降低了任務風險。

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回顧美國宇航局對火星的探索歷程,我們不難看到,NASA探索火星第一步是全面觀測,利用軌道探測器對火星表面進行成像,建立基礎數據庫。第二步是登陸火星表面,積累登陸技術,在火星表面找液態水和生命,目前正處於第二步階段。第三步就是載人登陸,要到2035年左右實現。洞察號探測器其實僅僅是一個小規模的探測器,並不是NASA的旗艦級探測器,任務預算也只有6億美元。旗艦級探測器要在20億美元以上,有獨當一面的能力,發現成果要能夠改寫歷史。

筆者認為,洞察號的任務應該是火星探索上的一個轉折點,這是美國宇航局戰略方向的一個試探性變化。以往美國宇航局都是在火星表面探索,這一次是從內部探索,對火星地殼、地幔組成進行研究,顯示出火星內部熱流有多少,是否具有構造活動,以及小行星撞擊火星表面的概率等。如果在火星內部有進一步的發現,未來還將重點探索,因為我們知道人類登陸火星之後,很可能要在火星地下的熔岩通道內進行居住,避開銀河宇宙射線和太陽射線。那麼研究火星內部就成了必然要做的事。

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同時,美國宇航局在火星表面找生命沒有結果,也試圖改變一下方向,從火星表層下方去找生命,說不定會有新的發現。洞察號降落在火星赤道附近的Elysium Planitia平原,也說明美國宇航局認為赤道附近最有可能成為人類的定居點,好奇號的著陸點也在赤道以南一些。

洞察號雖然才6億美元的預算,對火星探索而言是非常重要的,美國宇航局也加入了簽名的玩法,有大約240萬人的名字可以前往火星,中國人名字大約有26萬。這種玩法其實沒啥意思,筆者的名字已經隨冥王星探測器抵達了太陽系的邊緣,那又如何。真正要說的是在火星表面找生命是個艱難的歷程,美國宇航局轉變方向迴歸火星基礎探索也是緩一緩。我們都知道火星應該是有生命遺蹟的,不然真是愧對全球性海洋的出現。但生命在哪兒,說不定就是火星地表之下。

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