人類第一個火星探測高潮

文/ 李嵩

▲ 火星過去、現在、未來都是人類深空探測的重要目標

▲ 火星1 號探測器及蘇聯1964 年發行的“火星1 號”紀念郵票

▲ 火星2 號與火星3 號的著陸器（上）及微型火星車（下）

2021 年2 月，人類3 個火星探測器——阿聯酋的“希望號”、中國的“天問一號”和美國的“毅力號”陸續抵達火星，開啟人類扎堆“探火”的又一個小高潮。回首50 年前美蘇兩個超級大國幾乎在每一個空間領域都展開了激烈的競爭，火星探測自然也不例外。蘇聯雖然起步比較早，但最終還是像登月一樣，被美國人遠遠甩到了身后。

赫魯曉夫為何怒火中燒

1960 年10 月的聯合國大會上，蘇聯領導人赫魯曉夫有點急迫地在等待著從拜努科爾傳來的消息。就在一年前，也是在聯大期間，蘇聯的“月球2 號”探測器成功在月表硬著陸，成為第一個將人造物體送達月面的國家。當時赫魯曉夫滿面笑容的將“月球2號”探測器的模型送給了美國總統艾森豪威爾，并將其視為蘇聯在意識形態之外的領域與西方國家全面競爭的一次勝利。這一次的聯大會議上，赫魯曉夫也為美國人準備了一份 “太空禮物”，會議期間，蘇聯將使用新型的“閃電”火箭首次向火星發射探測器。

10 月10 日，首飛的“閃電”火箭搭載著探測器飛離了地面，但“雙新”的組合并沒有帶來新的突破，由于火箭第三級故障，探測器甚至都沒能進入預定的地球軌道。緊接著在10 月14 日，蘇聯又發射了一顆火星探測器，同樣的故障，發射又失敗了。這讓急于向全世界展示蘇聯最新太空成就的赫魯曉夫怒火中燒，又無法對外明言，于是這屆聯大會議上出現了蘇聯國家領導人在發言中用皮鞋敲擊桌子的“著名場面”，只是赫魯曉夫究竟是不是以此來發泄對發射失敗的不滿，現在已經不得而知了。

險些導致核戰的探火失敗

下一個“探火”窗口期，蘇聯又發射了一枚火星探測器，這次探測器順利進入了地球軌道，但不久后上面級火箭突然發生爆炸，連同探測器一起化為了碎片。

放在任何時候，這都是一次再普通不過的航天事故，但不巧的是，這一天是1962 年10 月24 日，美國海軍在這一天出動了由90 艘軍艦組成的龐大艦隊，在更加龐大的空軍機群掩護下，開始對古巴外海進行封鎖，美國導彈部隊也進入“高度戒備”狀態，隨時準備按下核彈的發射鈕。此時一大片從蘇聯領土發射出來的不明物體沿著地球軌道飛向北美大陸，可想而知當時的情況有多么危急，人類歷史上的第一次核戰爭似乎就要由一次失敗的火星探測任務引發，語言也無法描述當時值守在彈道導彈早期預警中心的那些美國官兵的緊張心情。好在計算機迅速判明了這些不明飛行物不是核彈頭，才在緊急關頭拯救了全人類。

▲ “水手6 號”和“水手7 號”兩個探測器長得一摸一樣

最終，“古巴導彈危機”以赫魯曉夫宣布撤走核武器告終，蘇聯的火星探測任務再次在家門口失敗，也成為了這次核危機中的一個虛驚一場的小插曲。

在這個“危機四伏”的窗口，蘇聯在11 月1 日發射了“火星1 號”探測器，這一次發射終獲成功，探測器成功進入地火轉移軌道，但在飛行了1億公里后，探測器便“失聯”了。“心不甘，情不愿”的蘇聯人在11 月4 日再次發射了一顆火星探測器，這顆探測器也沒有擺脫前輩們的倒霉命運，沒有飛出地球軌道就報銷了。

美國人后發先至

面 對“ 火 星 探 測” 這 個“ 大IP”，美國人自然是不愿意讓蘇聯人專美于前。1964 年11 月5 日，美國的“水手3 號”火星探測器發射升空，但太陽能電池板入軌后未能展開，探測器很快就變成了一堆太空垃圾。

▲ 水手4 號探測器及其傳回的火星地表照片

▲ 水手9 號探測器及其拍攝的火星北半球后被命名為“奧林匹斯山”的巨大火山

很快，美國又在11 月28 日發射了“水手4 號”火星探測器，這次一切正常，“水手4 號”穩穩當當地朝著火星出發了。兩天之后，蘇聯的“探測器2 號”火星探測器也順利升空，并準確進入地火轉移軌道，但幸運女神再次和蘇聯人開了個玩笑，由于太陽能電池板沒有完全展開，“探測器2號”在中途失去了電力，最終失聯。而美國的“水手4 號”在1965 年7 月14 號成功飛掠火星，距離火星表面最近距離為9200 公里，并向地球發回了有史以來第一批火星的“近景”照片，一共22 張。

同年7 月18 日，蘇聯發射了“探測器3 號”火星探測器，這一次雖然沒有再出現意外，但是由于不是在最佳窗口期發射，“探測器3 號”雖然成功穿越了火星軌道，但是距離火星太遠，沒能夠記錄下關于火星任何有用的信息。蘇聯在1969 年又發射了兩個火星探測器，都沒能飛出地球圈，人類火星探測的第一個十年，就這樣以美國人后發先至的碾壓態勢結束了。

1971 年5 月，美國先后發射了兩顆火星環繞探測器，“水手8 號”發射后不久就因為運載火箭故障而墜毀；3 周后，“水手9 號”成功發射，并在同年的11 月4 日進入火星軌道，成為第一個人造火星衛星。

在這個發射窗口，蘇聯也相繼發射了兩顆火星探測器“火星2 號”和“火星3 號”。這兩個探測器除了軌道器之外還包含著陸器，在屢戰屢敗之后，蘇聯人想要在火星登陸方面扳回一局。

蘇聯的著陸器呈球狀，下面襯有4片金屬“花瓣”，以便在著陸時保持平衡。“火星2 號”比“水手9 號”晚20 多天進入火星軌道，并成功釋放出了著陸器，但這一次幸運女神依然沒有站在蘇聯人這一邊，此時火星正被一場覆蓋全球的沙塵暴所籠罩，一切地貌特征均被遮蓋，“火星2 號”的著陸器飛蛾投火般地扎進了巨大的風暴中，并隨即失去了控制，一頭撞毀在火星表面，沒能實現計劃中的軟著陸，不過好在蘇聯人獲得了“第一個將人造物體送達火星表面國家”的名頭。

“火星3號”的著陸器則幸運得多。1971 年12 月2 日，它以超聲速穿越了紅色暴風，平穩降落在火星南半球一個密布隕石坑的平原上。經歷了重重失敗后，蘇聯終于實現了航天器在火星上的軟著陸，創造了又一個太空新紀錄。

著陸完成后，著陸器的攝像機開始對四周環境進行全景拍攝，但拍攝動作僅進行了不到20 秒就戛然而止，“火星3 號”著陸器失去了一切反應，只傳回了一幅殘缺不全的圖像。“火星2 號”和“火星3 號”的軌道器運轉良好，在之后的半年多時間里，他們不僅給火星拍攝了很多照片，還對火星大氣開展了研究，并在其中發現了氧原子和氫原子。

美國的“水手9 號”探測器一直等到1972 年1 月份沙塵暴完全平息后才開始拍照記錄火星地形。在之后接近一個地球年的時間里，“水手9 號”拍攝了7000 多張圖片，記錄了火星表面85%的樣貌，發現了高達22 公里的火星最高山——“奧林匹斯”和著名的“火星傷口”——“水手大峽谷”，還拍到了火星的兩顆衛星。根據“水手9 號”傳回的信息，科學家判斷，火星曾是一個地質活躍，并很可能存在過生命的星球，這也讓美國宇航局下決心開啟了后續對火星地表的探測計劃。★