歐空局：飛躍火星大峽谷，探尋外星生命之途

歐洲太空局（ESA）近日發(fā)布了一段飛越火星上一個(gè)壯觀峽谷的視頻，專家們普遍認(rèn)為這一峽谷是在火星上有望搜尋到生命存在的最佳目的地之一。

根據(jù)歐空局“火星快車”探測(cè)器（Mars Express）拍攝的圖像，歐空局科學(xué)家們合成了一段視頻，展示了飛越全長(zhǎng)600千米、深2千米的“馬沃斯峽谷”（Mawrth Vallis）上空的景象，這條峽谷位于火星北極高緯度平原與更南部的高地之間。

這是火星上最大的峽谷之一，科學(xué)家們認(rèn)為在大約36億年前，這條峽谷內(nèi)很有可能存在宜居環(huán)境。整段視頻從位于河流“入海口”處的“查爾斯平原”（Chryse Planitia）開始，隨后沿著河道“溯流而上”，一直抵達(dá)其源頭所在的“阿拉伯高原”（Arabia Terra）區(qū)域。形成于40多億年前的阿拉伯高原遍布撞擊坑，將該區(qū)域放大觀察，可以看到有很多暗色和淺色的沉積層。

可以看到的大量淺色礦物是火星上最常見的粘土礦物，也就是層狀硅酸鹽。這類礦物的存在說(shuō)明在過去這里曾經(jīng)存在大量的水體。不同含水礦物的存在，再加上這里可能存在記錄著遠(yuǎn)古時(shí)期火星宜居環(huán)境的線索，讓這一地區(qū)成為歐空局2020年ExoMars火星漫游車的候選著陸點(diǎn)之一。

這段視頻是由歐空局“火星快車”探測(cè)器搭載的高分辨率立體相機(jī)和其他載荷獲取的圖像和高程數(shù)據(jù)合成的。“馬沃斯峽谷”的外文名“Mawrth Vallis”中的“Mawrth”是英國(guó)威爾士語(yǔ)，意思是“火星”，而“Vallis”則是拉丁語(yǔ)，意思是“峽谷”。而在很久之前，這個(gè)峽谷內(nèi)曾經(jīng)有大量的水體流過，從南部地勢(shì)較高處發(fā)源，洶涌流向北部的平原地區(qū)。

歐洲科學(xué)家認(rèn)為，在這一區(qū)域廣泛沉降的深色火山灰物質(zhì)可能覆蓋了當(dāng)時(shí)的大片區(qū)域，因此其下方被覆蓋的粘土礦物中或許會(huì)保存有古老微生物的線索。歐空局的“火星快車”探測(cè)器自從2003年以來(lái)一直在圍繞火星軌道運(yùn)行，而馬沃斯峽谷也一直是受到廣泛關(guān)注的區(qū)域。在2016年12月，一項(xiàng)研究結(jié)果被發(fā)布，科學(xué)家們?cè)谡撐闹兄赋觯鹦巧蠌V泛存在河流與湖泊水系的持續(xù)時(shí)間可能要比我們?cè)仍O(shè)想的還要長(zhǎng)大約10億年，這大大增加了在火星上出現(xiàn)生命跡象的可能性。

美國(guó)宇航局的科學(xué)家們通過對(duì)火星上22處撞擊坑的研究得到了這項(xiàng)研究成果。參與該項(xiàng)研究的科學(xué)家、華盛頓史密松學(xué)會(huì)的莎倫·威爾森（Sharon Wilson）指出：“我們發(fā)現(xiàn)了注入湖泊的河流。一些湖泊顯示出曾經(jīng)被水充滿甚至溢出的跡象，表明當(dāng)時(shí)的水量是相當(dāng)可觀的。”

威爾森與同事們是通過美國(guó)宇航局圍繞火星運(yùn)行的“火星勘測(cè)軌道器”（MRO）拍攝的圖像，在火星北半球的阿拉伯高原區(qū)域發(fā)現(xiàn)這些細(xì)微跡象的。另外他們?cè)谘芯恐幸彩褂昧藖?lái)自美國(guó)宇航局火星全球勘測(cè)者以及歐洲“火星快車”探測(cè)器的相關(guān)數(shù)據(jù)。

威爾森女士指出：“其中一個(gè)湖泊的容積大體上與美國(guó)加州的太浩湖相當(dāng)，水量超過188立方千米。這個(gè)湖泊由從其南部匯入的一條峽谷補(bǔ)給水源，并在北側(cè)一個(gè)缺口處發(fā)生水的溢出，大量水體從這個(gè)缺口處傾瀉而下，流入一個(gè)我們稱之為‘心形湖（Heart Lake）的盆地。”

心形湖地區(qū)這一系列的湖泊和峽谷系統(tǒng)，其總長(zhǎng)度綿延超過150千米。在心形湖內(nèi)，估算其水量超過了2790立方千米，超過了北美五大湖中安大略湖的水量，這是非常驚人的。

“火星一號(hào)”：一張“有去無(wú)回”單程票

“火星一號(hào)”（Mars One）任務(wù)是由荷蘭能源企業(yè)家巴斯·蘭斯多普私人投資和歐洲太空局科學(xué)家阿諾·維爾德斯主導(dǎo)的非營(yíng)利性火星探索移民計(jì)劃，目的是到2031年將人類送往火星并在火星建立永久殖民地。“火星一號(hào)”計(jì)劃聲稱，將在火星建立起適宜生存的可充氣的太空艙，其中包括生命支撐系統(tǒng)和種植新鮮食物的單元。

這趟旅行之所以叫“有去無(wú)回的旅行”，“火星一號(hào)”計(jì)劃之所以只賣“單程票”，原因在于，如果計(jì)劃真的成行、志愿者一旦真的去到火星，將永遠(yuǎn)無(wú)法返回地球。因?yàn)楫?dāng)下的技術(shù)，還沒有達(dá)到支持載人飛行器從火星起飛返回地球的條件。麻省理工學(xué)院的研究報(bào)告中提出，火星上的環(huán)境會(huì)讓人類在68天內(nèi)死亡，想想那耗盡最后一點(diǎn)氧氣和食物的場(chǎng)景，真是像不少災(zāi)難片一樣讓人不寒而栗。盡管如此，這個(gè)計(jì)劃仍有多達(dá)20萬(wàn)人躍躍欲試，報(bào)名申請(qǐng)做第一批火星人類居民。

“有去無(wú)回”的單程之旅，“宇航員”從此徹底放棄地球上的生活，將“火星一號(hào)”計(jì)劃推至爭(zhēng)議的風(fēng)口浪尖。

美國(guó)航天局局長(zhǎng)查爾斯·博爾登似乎對(duì)這一計(jì)劃投了否決票。博爾登說(shuō)：“去火星很難，如果沒有政府支持，沒有一家商業(yè)公司能夠獨(dú)立完成火星旅行。”

“我相信所有的科學(xué)幻想最終都會(huì)變成現(xiàn)實(shí)，只是時(shí)間問題。”對(duì)于“火星一號(hào)”計(jì)劃，美國(guó)行星科學(xué)研究所研究員李薦揚(yáng)比較樂觀。“近期，基本上每?jī)赡赀m逢地球和火星的相對(duì)位置有利，都會(huì)有一兩個(gè)探測(cè)器發(fā)射。”李薦揚(yáng)認(rèn)為，目前探測(cè)器發(fā)射、地球到火星軌道測(cè)控，以及精確定點(diǎn)著陸等技術(shù)都非常成熟，因此，從發(fā)射和通訊技術(shù)的角度看，“火星一號(hào)”計(jì)劃有一定可行性。

李薦揚(yáng)認(rèn)為，“單程票”完全是技術(shù)限制，以目前全人類的技術(shù)水平，從地球發(fā)射大推力火箭系統(tǒng)一次耗資要在幾千萬(wàn)美元以上，在火星上發(fā)射則需要從零開始建造火箭以及發(fā)射場(chǎng)、測(cè)控系統(tǒng)等，“在未來(lái)實(shí)現(xiàn)該技術(shù)不成問題，但所需時(shí)間尺度可能超過人類的生命尺度，所以第一批火星人在有生之年返回地球的可能性很小。”

根據(jù)“火星一號(hào)”計(jì)劃，宇航員抵達(dá)火星后要建立人類首個(gè)永久性定居點(diǎn)，定居點(diǎn)內(nèi)將分為生活區(qū)、工作區(qū)、娛樂區(qū)以及用來(lái)栽培蔬菜的溫室。

李薦揚(yáng)透露，建立一個(gè)自給自足的全封閉生命圈，提供氧氣-二氧化碳循環(huán)和水循環(huán)，用以支持動(dòng)植物的養(yǎng)殖等，是第一批火星人面臨的首要問題。“這件事遠(yuǎn)比想象中困難，我認(rèn)為這一步的技術(shù)挑戰(zhàn)是整個(gè)計(jì)劃里的最大難點(diǎn)。”

李薦揚(yáng)表示，10多年前，曾經(jīng)有一個(gè)“Biosphere 2”試驗(yàn)，就是在地球上建立一個(gè)全封閉的生命圈，但是最終結(jié)果不甚理想。“既然他們不打算返回地球，而且陸續(xù)會(huì)有更多地球人到達(dá)并定居火星，那么長(zhǎng)期生活將面臨重重挑戰(zhàn)，否則他們只能完全依賴地球上的持續(xù)補(bǔ)給供應(yīng)。”此外，火星上的沙塵暴同樣威脅著首批探路者，并對(duì)生命保障系統(tǒng)提出極高要求。