2033年登陆火星

　　作为火星项目的绝对领头羊，2017月12月，特朗普的白宫一号太空令将重返月球和登陆火星同时提上了日程。

　　随后，NASA为该计划拟定了阶段目标：

　　2018年已发射的“洞察”号探测器预计在11月登陆火星，对火星进行地震调查、地质测量和热传输内部勘探。2020年发射火星车，寻找火星是否有过往生命，演示氧气生产，探索如何采样后返回。2033年前后正式登陆火星。

　　此外，硅谷狂人马斯克的SpaceX公司也有雄心勃勃的火星殖民计划。具体包括： 2022年把第一个货运任务送到火星，目标确认水资源和识别危险，同时落实初始电力、采矿和生命支持基础设施。2024年预计将货物和宇航员一起送上火星，建造一个推进剂仓库，并为未来的机组飞行做好准备。这些执行最初任务的飞船将成为SpaceX公司第一个火星基地的起点，最终在火星上建立一个自我维持的文明。

　　北京时间7月25日晚间，意大利科学家宣布在火星发现液态湖，这是人类首次在火星上发现液态水。这一发现在国际上尚属首次，有望为未来火星探索添加新内容，并引发火星是否存在生命的新探讨。

　　此次发现的液态湖是一个巨大的地下蓄水层，位于火星南极冰盖下面约1.5千米处，约1米深、20千米宽，要知道杭州西湖最宽处仅3.2千米。

　　来自意大利的30多名研究人员组成的科研团队利用欧洲航天局（ESA）“火星快车”上的雷达系统MARSIS发现这一巨大成果。他们通过分析雷达设备在2012年5月到2015年12月间的观测数据，发现在火星南极冰盖地区的雷达信号出现明显异常，形态与地球南极冰川下的液态水湖相似，由此发现火星上有稳定的液态水存在。

　　火星水有何不同？

　　在此之前，火星上有水的证据已经出现多次，但通常都是固态。这是因为火星地表平均温度通常在零下60摄氏度左右，即便在夏季也极其寒冷，在如此寒冷的火星上，液态水是何以形成的？

　　在低温下，水要保持液态需具备两个条件，一是含盐量很高，导致熔点降低，另一个因素是压力很高导致的熔点降低。研究团队发现，液态湖的温度极低，约为零下68摄氏度。但由于处于冰盖带来的压力下，且含有丰富的盐、镁、钙、高氯酸盐等矿物，所以能让水的熔点变低，在远低于冰点的温度下维持液状。

　　由于火星环境与地球的极大差异，此次发现的“液态水”也和地球上的液态水差异巨大。位于以色列的死海是地球上盐度最高的湖泊，盐度已经达到饱和，富含大量的镁、钠、钾、钙盐等矿物，但死海的盐度仍远不及火星上的液态湖。

　　航天科工二院研究员杨宇光称，“死海和火星液态湖中的盐差异很大，水中的矿物成分也不同，这次发现的地下湖和此前发现的‘流痕水’都因为含有大量高氯酸盐才呈现液态，高氯酸盐熔点很低，能在极低的温度下保持液态，但高氯酸盐是一种高腐蚀性、高毒性的物质，对人体非常有害，与地球上的水差别巨大。这次发现的最大意义在于液态水能更好地开采利用，以往的水资源主要以干冰和水的混合物形式存在，如果未来发现普遍存在的液态湖将意义更大。”

　　盐湖能孕育生命吗？

　　在人类寻找地外生命的征途中，科学家们遵循的是“跟着水走”的策略。液态水被视作生命赖以存在的必要条件之一。如果没有水，那么也无法出现人类所熟知的生命形式。

　　根据该研究负责人、意大利国家天体物理研究所研究员罗伯托·奥罗塞的论文，此次发现的液态水湖含盐量极高，是一个名副其实的盐湖。正是因为湖的含盐量极高，其水体能够在极低温环境下保持液态。但是，高浓度的盐对水中生命也会造成巨大威胁。

　　对于地球上的普通水中生物而言，高浓度的盐水会使得生物细胞渗透失水，进而导致生物死亡。

　　不过，科学家们也曾发现，在地球上的某些极端环境中也有嗜盐生物的踪影。“目前发现的‘卤水’虽然盐度很高，但在（地球）深海也有这样高盐度的水体，仍然可以有生命存在。”中国科学院国家天文台研究员郑永春表示。

　　中国地质大学（武汉)地球科学学院行星科学研究所肖智勇副教授在接受《科技日报》采访时也表示，盐度很高的水并不代表生命不能存在，比如美国加州死亡谷、中国青海柴达木以及新疆塔克拉玛干沙漠，其中一些盐度极高的水中也发现了大量的生命。

　　而据《纽约时报》26日报道，前意大利空间局首席科学家、指导这次研究的恩里克·弗拉米尼在论文刊登后召开的一场新闻发布会上也表达了对探寻火星生命的乐观看法。

　　“液态水就在那儿，它是咸的，而且还和周围的岩石有接触。”弗拉米尼说，“有很多理由可以相信，那里面会存在生命，或者那儿具备维系生命存在的条件。”

　　进度落后

　　2017年，欧空局在“火星快车”号上载入了新的航天器软件，将其服役年限延长至2020年。

　　其与俄罗斯合作的ExoMars项目则因重要成员国意大利的财政状况严重跳票。2016年，ExoMars项目终于走出第一步，微量气体探测器TGO成功发射入轨，寻找火星上与地质或生物活动相关的大气气体。卫星携带的登陆器“斯基亚帕雷利”号却在着陆过程中不幸坠毁。

　　欧空局目前给出的火星车最新发射时间是2020年7月25日。  

　　亚洲唯一

　　2014年9月入轨的“曼加里安”号是目前亚洲唯一一颗火星轨道探测器。印度也成了世界上首个发射火星轨道探测器一次就成功的国家。“曼加里安”号的首要科学目标是展示完成行星任务的能力，其次才是科学探测。

　　印度航天局计划在2020到2021年间执行“曼加里安”2号任务。这项任务很可能由着陆器和火星探测器组成。印度目前尚未公开任何载人火星计划。

　　一步到位

　　■本版制图/张  静

　　中国计划在2020年7月至8月用“长征五号”火箭发射首次火星探测任务，包括火星轨道器环绕探测和火星车软着陆巡视探测，实现“环绕、着陆、巡视”一步到位。探测器将选择全新的地点着陆。

　　惨不忍睹

　　作为老牌航天大国，俄罗斯的火星战绩可谓惨不忍睹，自苏联时期开始，所有19个火星项目以失败告终，不是发射失败，就是未能入轨，少数抵达的最后均出现故障。

　　2011年“福布斯-土壤”号火星探测器变轨失败，更是赔上了中国搭顺风车的“萤火一号”火星探测器。

　　火星是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，是太阳系中与地球最为相似的行星，也是唯一经改造后适合大规模移民的星球。

　　距离地球最近，约为5500万公里，最远达4亿公里。

　　基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布且没有稳定的液态水体。

　　二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。

　　火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠会随着季节消长。

　　表面重力约为月球的2.5倍、地球的2/5。

　　火星上每个季节的时间比地球上长一倍，再加上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寒冷。

　　直径约是地球的一半，体积为15%，质量为11%，表面积相当于地球陆地面积。

　　移民火星之梦有多遥远

　　科学家在火星南极冰盖下发现液态水的消息，不仅让科学界为之一振，也让许多心怀火星梦的吃瓜群众大为兴奋：“移民火星是不是更有戏了？”

　　数年前，中科院院士欧阳自远就曾表示，在地球周围，火星是最适合改造成人类栖息地的星球。

　　不过欧阳自远认为，发现水体并不意味着火星移民就在眼前。要改造火星，大气才是最重要的。需要大量增加二氧化碳的排放，造成温室效应，引起冰川融化，才会有水体的运动。他曾表示，人类有望通过几个世纪的努力，将火星改造成一个拥有蔚蓝色天空、绿色平原、蓝色湖泊和生态环境友好的新世界。

　　而中国航天科工集团二院研究员杨宇光则有不同意见。他认为，火星上缺乏一项重要条件——磁场。   “没有磁场，一方面人类暴露在空间辐射的致命威胁中，另一方面即使再造了大气层也无法维持，很快会被太阳风吹走。”杨宇光认为，建设永久性火星基地很有必要而且不会太遥远；而要移民火星，必须先解决磁场问题，但到目前为止，科学界从未拿出过令人信服的解决方案，无论是再造大气层、狂放二氧化碳、设法令温度升高产生温室效应甚至融化两极冰盖水形成海洋，这些方案都无法解决根本问题。“没有磁场，即便改造了大气，火星大气也会被太阳风吹干，火星压力只有地球压力的1%，稀薄的大气层根本不适宜人类生存，所以移民这件事是不可能的。”杨宇光说。

　　想移民火星，除非造出一个磁场来保护大气层和防辐射。

　　即便不考虑磁场，火星的环境仍就恶劣。首先火星的日夜温差会相当可怕，在白天时赤道附近的温度为摄氏21度；一旦到了晚上，温度就会骤降到平均摄氏零下73度，这代表建筑物可能会因为如此短时间剧烈的热胀冷缩而需要有特殊的设计。

　　上面的问题尚且可以通过人类建造封闭环境解决，但是下面两个问题却很难克服。由于质量差异，火星的引力只有地球的五分之二，会让人身轻如燕，难以适应；还有各种辐射，影响人体健康以及怀孕生子，这也是特别可怕的。

　　(综合新华网)