前進，向著火星

卞毓麟

2020年7月，人類航天的宏偉史詩又增添了濃墨重彩的一章。就在十來天的時間里，有三個國家的火星探測器相繼啟程前往這顆紅色行星：阿聯(lián)酋于7月20日發(fā)射“希望”號，中國于7月23日發(fā)射“天問一號”，美國于7月30日發(fā)射“毅力”號。本期專稿《奔火：三國探測器同臺競技》對此的介紹要言不煩。

中國“探火”啟幕，“繞、落、巡”一步到位的決策尤令世人矚目。天問一號軌道器將環(huán)繞火星運行，作為火星的人造衛(wèi)星在空間執(zhí)行探測任務；它施放的著陸器將降落到火星表面，成為一個多功能的固定工作平臺；自著陸器駛出的火星車則可在一定范圍內(nèi)活動，實施既定的巡視計劃。

回顧人類認識和探索火星的全部歷史，足見一次性實現(xiàn)“繞、落、巡”確實堪稱雄心勃勃。在天文望遠鏡誕生之前的悠長歲月中，古人通過觀測火星和其他行星在天穹上的復雜運動，逐漸知曉了太陽系的存在（哥白尼的日心說），懂得了行星環(huán)繞太陽運行的真實情況（開普勒的行星運動定律）。隨著天文望遠鏡的問世和進步，人們測出了火星的距離，發(fā)現(xiàn)了兩顆小小的火衛(wèi)，看清火星真面目的欲望也與日俱增。19世紀末葉到20世紀初，由疑似的“火星運河”引發(fā)的火星生命之爭歷久不衰。然而，無論天文望遠鏡制作得多么精良，從地球上觀測火星，視線都會受到地球大氣層和火星大氣層的雙重干擾，所見的火星總是“霧里看花”，難以直接判明火星運河是真是幻，火星人是否子虛烏有。

20世紀50年代人類進入空間時代，形勢發(fā)生了根本性的變化。1965年7月，美國發(fā)射的“水手4”號成為第一個飛越火星的探測器。它拍攝到21張火星照片，雖說質(zhì)量不佳，但比從地球上看去強得多。1971年11月，“水手9”號進入環(huán)繞火星的軌道，成為首個繞著另一顆行星運行的人造天體。它繪制了第一幅真實的火星全圖，明確否定了火星運河之存在。

繼水手9號之后，合乎邏輯的下一步乃是讓探測器在火星上軟著陸，實地進行自動化的科學實驗和分析研究。美國于1976年相繼飛抵火星的兩個“海盜”號著陸器做到了這一點。但是，它們只能停留在原地，對火星表面遠處的事物鞭長莫及。直到1997年，美國的“火星探路者”號才將第一輛火星車“旅居者”號送上火星大地。雖說它每秒鐘只移動1厘米，卻是人造機器破天荒在地球外的另一顆行星上巡視?？梢哉f，美國前后花了30多年時間，才逐步實現(xiàn)了火星探測的“繞”“落”“巡”。

除了美國，還有一些國家也時有探火之舉。然而，各國探火總的記錄是成功與失敗大體參半，而以蘇聯(lián)和如今的俄羅斯付出的努力和遭受的損失最為巨大。在“繞”“落”“巡”之后，無人探火的下一步將是“回”——從火星上采集樣品并自動送回地球，預計約10年后可以實現(xiàn)。

按照比較樂觀的估計，到21世紀30年代，載人火星探測將付諸實施。更長遠的設想是在火星上逐步建立由小到大的“寓所”，它們宛如一個個登陸到火星表面的“空間站”：寓所外面是未經(jīng)改造的火星環(huán)境，內(nèi)部則是適宜棲居的人造空間。一批寓所組合起來，就形成了不同規(guī)模的“火星基地”。基地不斷擴大，又成為各具特色的社區(qū)、村落、城鎮(zhèn)……

千里之行，始于足下。今天，對這些未來愿景做具體的規(guī)劃為時尚早。眼下，天問一號離開地球故鄉(xiāng)啟程遠航剛一個多月，再過將近半年才能到達目的地火星。我們衷心祝愿它一路順利，祝愿它卓越的目標——跳過單純的“繞”和簡單的“落”，一次性實現(xiàn)“繞、落、巡”，完美成真！