在火星上旅游（上）

于曉明

我們正在全景屏幕里以每小時38 000千米的速度進入火星大氣層?！斑@真的是一次安靜的旅行，”麥克里瑟說，他是美國航天噴射推進實驗室火星組首席科學(xué)家，“然后我們開始降下來，慢慢地降落在奧林匹亞峰?！?/p>

我之所以來到實驗室，為的是要發(fā)現(xiàn)做終極探險，人類第一次登上另一個星球的表面會是什么樣子，學(xué)會站在那里。今年發(fā)現(xiàn)了火星表面有液態(tài)水，送人到那個紅色星球就成了人們談?wù)摰脑掝}，從科學(xué)家到業(yè)余太空熱情者。

火星峽谷有640千米寬；奧林匹亞山是6000米的峭壁。耀眼紅日、冰冷空氣，冰霧飄進舷窗。

“到火星旅行是個什么樣子？”我問麥克里瑟。麥克里瑟笑意盈盈，眼睛亮了起來?！笆紫?，”麥克里瑟說，“在火星上每一件東西都是巨大的。比如，當你站在水手谷地的河床上時，那是火星上的大峽谷，你不能看到對面的谷壁，它太遠了。”水手峽谷有640千米寬，近10千米深，比美國大峽谷寬20倍，深6倍。在太空照片上，它像切入這個星球的粗糙的刀痕。

那么，對于爬山者來說這里有一座山?！叭绻闩缞W林匹亞山時，”他說，“它是太大了，那山坡是漸增的。”但那山峰有23 000米高，在我們太陽系里是所知道的最高的山峰。要想爬這座山，我們先要爬6000米的峭壁，那是山的基礎(chǔ)。

“這樣，”麥克里瑟說，“想爬上去而沒有營地是不實際的，那得爬好多天才行?！?/p>

如果火星上有水，那可能就有一些生命形式存在，如果要走出防護裝置，那得屏住呼吸，可能是辦不到的，那里的大氣95％是二氧化碳。在夜里，溫度會降到－40℃，我們會凍成像石塊一樣。

我們的太空服將保護我們生活在這里的嚴酷條件下，但在營地里，會有壓力與氣候控制，我們能在此環(huán)境下有更大的活動范圍。

他合上眼睛想象著這次旅行，麥克里瑟說：“它是紅色，它多石頭，很大的山?！蔽覀兊穆眯袝诮?jīng)過這些艱苦的地域時慢下來。我們穿過一個矛盾的風景——火星，盡管有耀眼的紅日，但那里像北極一樣冷。我們前進著，也許要很多天才能通過那些巨大的石場，那些石塊的陰影遮住了一切。石頭散堆在火星表面上到處都是，除了在它的極點外。我們注意到周圍的石頭都被推開成一種特殊的圖形，像反射出去的洪水。

走出風景區(qū)，我們進入到礫石遍布的山谷，一些尺寸像房子一樣大。當我們向著它們走過去時，發(fā)現(xiàn)天空呈粉紅色，隨著季節(jié)變化和灰塵的影響天空有從深色調(diào)到幾乎白色的變化。

當我們停住吃晚飯時，日落是驚人得快，色彩柔和。當夜晚來臨時，冰云形成了?，F(xiàn)在荒涼的、黑黑的群峰與一對月亮形成對比。天空比地球上更暗，頭上沒有耀眼的明星。要睡覺時，我們看到了冰霧飄過窗子。

麥克里瑟說得活靈活現(xiàn)的，我們好像是已經(jīng)把腿邁進了旅途中。但我需要知道真實的情況是如何。

最后發(fā)現(xiàn)火星上有水，這會讓登陸火星比登陸月球的費用更少；火星變成太空旅行中轉(zhuǎn)站，答案是，雖然NASA還沒有批準任何到火星上去的載人飛行，但它正在設(shè)想這一步。這可能會在2025年，麥克里瑟說：“我們已經(jīng)準備登上火星，”他說，“最早在2005年，就會有火星大氣制氧實驗。他們也要實驗看是否火星的土壤有害。宇航員將這種物質(zhì)放在他們的靴子上，帶著他進入生活。這會讓他們得病嗎？我們還不知道?！鄙踔劣杏媱濋_始將衛(wèi)星送入火星軌道的測量，這都是真的。

2002年1月，研究者在圣地亞哥的瑪林太空科學(xué)系統(tǒng)歸類65 000種遙感圖片，這是從他們建立在火星地球探測口上的攝影機拍下的，這個探測器在1997年已經(jīng)進入了軌道。他們發(fā)現(xiàn)了150幅圖片顯示“像是由漂浮的水形成的小峽谷，處理過的土壤與這些水流帶走的石頭?！卑凑宅斄值恼f法，他是公司的總裁與首席科學(xué)家，“這些地貌看上去是那樣年輕，它們可能在今天才形成。我們認為我們正在看到地下水的證據(jù)，類似于地下水層。這些是新的地形，過去在火星上從沒有看到過?！?/p>

長期以來，人們認為火星是個死星球，只有凍水，還只是在極點上，但現(xiàn)在，我們必須接受關(guān)于火星上有文明的新思想?！耙粋€最有趣和最有希望的發(fā)現(xiàn)是，它能意味著人類探索者曾經(jīng)到過火星，”瑪林說，“如果水在火星上確實存在，它將會讓人類和動物更容易接近與利用它，用來解渴，產(chǎn)生可呼吸的空氣和產(chǎn)生氧與氫用于火箭的燃料，能讓我們使用可攜帶的能源。”

簡言之，水是這個天體王國的關(guān)鍵。如果它存在，那就能讓NASA有最新的計劃，它能做一系列的火星探險，比“阿波羅”號的月球飛行更便宜。在1989年，NASA說一個載人火星項目會花費4500億美元，有了水與NASA的最新思想，花費可能降為500億美元或者更少。與之相比較，“阿波羅”項目花費了相當于今天的700億美元。

火星可能存在水也對于載人使命有了更多的意義，能發(fā)現(xiàn)液態(tài)水，也可能發(fā)現(xiàn)生命。但探測器的圖片必須仔細地翻譯。據(jù)瑪林所說，那些好像是水流，也可能是在幾百萬年以前就在火星上停止流動的，或者它今天仍然在流動?！坝写嬖谒目赡茏C據(jù)，”NASA助理局長說，“但在照片上沒有看到湖或是河在流動。它們沒有發(fā)現(xiàn)火星上有人們用的熱水盆?！?/p>

照片上有更多的疑問需要解答。如果有水，它是如何到那里的？不可能是融化的，因為那里的溫度低到－100℃，而稀薄的大氣能引起水的瞬間氣化，它怎么會流動？

“在我看來，可能沒有水?！毙乔虻刭|(zhì)學(xué)家肯特說。比如，噴發(fā)的二氧化碳氣體能像液體一樣漫下山坡，引起碎片滾下山，產(chǎn)生的小峽谷看上去像照片上那樣。但即使如此，人們對此還是歡迎的?！暗谝淮危泵绹茖W(xué)院的威勒說，“我們第一次有一個美好、清晰與長期的火星圖像。”

為那個紅色星球有水所激動，人們現(xiàn)在想這可能是太空旅行中的中轉(zhuǎn)站。按照最近有人在《華爾街日報》上所說：“火星不再是值得更多研究的了?！?/p>

也是也不是。太空飛機能到達640千米上空，月亮是它600倍遠，而火星比那個離我們最近的星球遠140倍。

火星旅行要550天，到達火星已經(jīng)不存在技術(shù)問題，在費用上會比登月更少。

要到達那個星球大約要180天，要完成這個旅程，可能得呆上550天?！澳悴荒芟癜⒉_13號做的那樣，只是簡單地讓你自己繞著火星轉(zhuǎn)一圈，就回到地球的家里來。如果什么破了或者有人病了，”麥克里瑟解釋說，“這路程是太遠了?！?/p>

雖然火星比月球要遠，但我們的技術(shù)與知識從阿波羅時代以來已經(jīng)極大地進步了?！氨任覀冊?0世紀60年代知道如何到達月球上，我們現(xiàn)在知道更多的如何到達火星?！笨咸卣f，他是NASA探險辦公室首席工程師，“我是說，我們那時什么也不知道。我們不知道在太空里人在嘔吐時是否窒息；我們不知道如何導(dǎo)航；我們不知道如何與在軌道上的宇航員聯(lián)系。要到達火星，有問題要解決，但我并不認為有任何有疑問的東西?！?/p>

肯特列舉了航行器設(shè)計上的關(guān)鍵進展?；炯夹g(shù)是液體推進，直到20世紀70年代起有了重大變化，工程師們能設(shè)計出更大的發(fā)動機，它能更有力、更耐久與更便宜。這種新的波音發(fā)動機能產(chǎn)生兩倍大的推力，而部件小了90％。其他進展包括了更強、更輕的宇航材料，像鋁鋰合金與碳素纖維，還有計算機驚人的進步，它現(xiàn)在從生命支撐到導(dǎo)航都在起著關(guān)鍵作用。所有這一切告訴我們，用我們現(xiàn)在的技術(shù)我們能讓人到火星上去，但這將花費巨大。為了降低花費，我們需要研制更先進的火箭系統(tǒng)，像使用核子推進。

另一方面，前洛克希德公司的工程師與《談火星》一書的作者蘇布林認為，到那個星球上的旅行不只是在技術(shù)上是可行的，而且在費用上也是可行的。用從地球上運去的液態(tài)氫與火星大氣里的二氧化碳結(jié)合，蘇布林認為，我們能產(chǎn)生甲烷用于火箭燃料。氧也是用于火箭上的推進以及呼吸用，而水用于喝。這個制造過程，一個關(guān)鍵的因素將允許飛行器要盡量做得更輕，因此更便宜。據(jù)蘇布林說，這將減少探險費用至300億美元或者更少（當然，如果在那個星球上發(fā)現(xiàn)水，那花費將會更低，燃料與供應(yīng)都能用水在火星上制造，節(jié)省了宇航員的重量與運到那個星球的昂貴的液態(tài)氫的費用）。

蘇布林第一個寫了在1990年到火星上旅游的指導(dǎo)，但NASA好像認為這個思想太遙不可及了。從那時起，NASA改變了它的頭腦，制定了200億～500億美元的探險計劃，這就是有名的“火星U”旅行使命，雖然這個使命完全是假設(shè)的?！皼]有技術(shù)的進一步完善，它是不可能的。”這個計劃文件說明，無論怎樣，NASA有了載人到火星上的想法。

這個計劃的第一次火箭發(fā)射將在2011年。有三次分別飛行，無人使命是在那一年。那一年也將送一個機器人與一個有多種用途的卡車。一個燃料飛行器將放置在繞火星飛行的軌道上，宇航員將最后使用它來回家。

然后，在2014年1月，宇航員將踏上去火星的180天旅程。4個月后宇航員著陸，然后將在火星上遠征。這種有人無人飛行將反復(fù)進行，直到能確保安全無誤地飛抵火星。

驅(qū)車通過薄霧：幾百米高峭壁的河床

我們在火星營地醒來，晨陽被大霧所蓋住，麥克里瑟引導(dǎo)我們，繼續(xù)著我們的探險故事。在早飯后，我們驅(qū)車通過薄霧，由衛(wèi)星定位導(dǎo)航，圍繞著火星軌道運轉(zhuǎn)。到了10時左右，大霧開始散去，我們從巨礫石堆里出現(xiàn)了，這里像是巨大的陵墓。

在薄霧層的上面，我們停下來向下看著廣闊空曠的景色。雖然山看上去像是古代文明所造，但它們實際上是火山口的圓形突出部，是流星砸在了該星球上，這是幾百萬年前的事了。

我們驅(qū)車幾小時到達了火山口山谷，經(jīng)過碎石流星撞擊，那些隕坑尺寸大小不盡相同，從幾千米到只有幾米寬?；覊m與殘骸堆在了孔里。我們回避炸出的山口區(qū)，最后進入一個極廣大的地區(qū)，始終如一的沙丘完美勻整，有幾百千米遠。

我們繼續(xù)走著，還是由衛(wèi)星導(dǎo)航，慢慢地爬過這個奇怪的世界。這時，我們突然遇到了河床?！奥稜I者”號突然剎閘，一下子讓我們停住?！暗幌袢魏蔚厍蛏系暮恿?，”麥克里瑟警告說，“你突然發(fā)現(xiàn)你在一個絕對陡峭的峭壁上，向下有幾百米高的底部。”

NASA的工程師們給我們提供了一個用繩索下峭壁系統(tǒng)，我們花了一天時間從峭壁上下去，取到巖石樣本。我們的下降受到鋼索的限制。

“另一面峭壁有很多千米遠，”麥克里瑟解釋說，“到河流的地上，你必須開幾百千米遠來回?！币粋€火箭輔助的航行器能夠幫宇航員越過深坑到另一邊去。但這次，我們決定開車沿著峽谷的邊走，直到我們到達了可航行的小峽谷，這樣我們能跟著走到峽谷的底部，在那里我們能探索地質(zhì)水文形成的獨特結(jié)構(gòu)。在探索過峽谷后，我們回到邊緣，繼續(xù)向南，最后到達古代海床的邊沿。我們研究沙子，那是水的證據(jù)，或者也許有微生物化石？

麥克里瑟說著，我更想知道的是：我們還停下來嗎？