火星

發現者：未知

發現日期：史前

命名：Mars，古羅馬戰神

質量：地球質量的11%

體積：地球體積的15%

平均半徑：3，395千米

一天長度：1.03個地球日

一年長度：1.88個地球年

衛星數目：2

光環系統：無

火星——距離太陽第四遠的行星，是除了地球之外被探索得最多的行星。在科幻小說中，有關火星的描述比其他任何星球都要多。在英文中，火星（Mars）一詞代表戰神。火星總是呈現紅色，因為表面布滿了氧化鐵（鐵銹的主要成分）。因為質量較小，火星在很久以前就失去了大氣層，現在只有一層主要成分為二氧化碳的稀薄大氣。

冰云在火星上空飄蕩

人們第一次發現火星表面曾有水流動的證據是，火星南部高地上有溝壑，就像地球上的運河一樣。

火星也有四季變化，但火星的一年大致相當于地球的兩年，所以每個季節的長度也是地球上季節長度的2倍。和地球一樣，火星的半球進入冬季后，極地沒有陽光。和地球不一樣的是，火星極地空氣中大量的二氧化碳會凝固成固態二氧化碳厚壁，即干冰。當太陽照射極地干冰層的時候，干冰會立即消失。

火星的北半球由巖漿流構成，相對平坦，南半球則布滿環形山，有古老的隕石撞擊坑。現有的理論認為，火星曾經有遍布南北半球的海洋——可能是海水蒸發后，由于火星質量過小，已經逸散到宇宙空間。但科學家們認為，火星北半球有最新形成的海洋。

山峰和山谷

從宇宙飛船傳回的數據中可以看到，火星地貌與地球上的某些地貌有些相似。有兩件事情值得關注：火星上的死火山——奧林匹斯山是太陽系內已發現的最大火山，奧林匹斯山高達22千米，有珠穆朗瑪峰的2倍高;水手峽谷是一個超出4000千米長、7千米深的峽谷（美國大峽谷大約為450千米長，2千米深）。

火星上的水

1877年，意大利天文學家喬范尼·弗吉尼奧·夏帕雷利制作了第一張火星細節地圖。他用望遠鏡看到了火星表面的條紋，將其稱為“通道”，但在翻譯成英文的時候，這個詞被譯成了“運河”，使得人們認為火星上有生命存在。美國天文學家帕西瓦爾·洛厄爾繼承了夏帕雷利的工作，他的《火星一一生命的棲息地》將火星宜居的觀念帶入公眾視野。洛厄爾聲稱自己看到了運河，還報道了它們根據季節如何填水或排水。這種看似美麗，實際上并不正確的理論在當時流行了一段時間。

我們現在知道，洛厄爾的“運河”實際上是基于人們看到隨機組合圖片時產生的錯覺。

現代火星探索始于1964年水手4號探測器飛掠火星和1971年水手9號探測器獲得的詳細數據。

公眾眼中關于火星探索的最大事件，是1976年升空的海盜1號探測器和海盜2號探測器。它們拍攝的火星表面的圖片一度成了初期互聯網上的大事件，在世界的各大報紙、雜志上也可以看到。

1996年發射的火星全球探勘者號是火星探索史上的一次重要事件。火星全球探勘者號能更加清晰地拍攝火星表面，甚至發現了液態水的存在。1997年，第一輛“索杰納號”火星車登陸火星。經過一個月的探索之后，“索杰納號”火星車傳回了三批數據，為未來火星探測器執行長期任務開了先河。

我們或許需要處理一下大家從小道消息了解到的“火星上的臉”。1976年7月25日，海盜1號探測器圍繞火星公轉，拍攝它的姐妹——海盜2號探測器的可能著陸點。在這顆行星北半球的某地，一張低分辨率的照片顯示了一張臉正凝視著飛船，四面環繞著埃及式的金字塔。控制中心的科學家雖然證明這只是一個錯覺，但是NASA中的一些人認為，將這張照片傳播出去是一個吸引公眾關注火星探測的絕好方案。

幾年之后，“火星上的臉”成了邊緣科學的典型代表。不過，到了1998年，火星探測器再次造訪火星，傳回了清晰度更高的照片（光線也不同）。

就像預期的那樣，這張臉消失了。

好奇號探測器正在探索的蓋爾環形山的合成照片。中心的山峰被稱為“夏普山”，它是由一個大型湖泊環境中的沉積層疊加而成，可能經過了長達數千萬年的時間。

殖民與改造

雖然火星是太陽系中最接近地球的行星，但不適合人類居住。首先，火星上的大氣非常稀薄，幾乎不含氧氣。此外，火星上的大氣壓非常低，暴露在外的話，人類的體液會沸騰。因此，任何冒險登陸火星的人都需要穿上壓力服，帶著氧氣。同時，火星沒有磁場，所以對宇宙射線沒有防護。這意味著人類想要長時間呆在火星上，必須有防護罩才能降低輻射暴露。

即便這樣，人類仍會暢想在火星上居住的未來。

20世紀90年代，在美國亞利桑那州圖森市北部有一個建筑實驗。一座名為“生物圈2號”的溫室式建筑被建成，目的是為了在密閉狀態下進行生態與環境研究，而它也作為首例永久性生物再生式生保系統的地面模擬裝置，應用于人類未來的地外星球定居和宇宙載人探險。但最終因為各種因素，實驗失敗了。同時也證明，在已知的科學技術條件下，人類離開地球將難以生存。

順便說一句，其之所以被命名為“生物圈2號”，是因為在設計者的心目中，地球是“生物圈1號”。

人類在火星上居住的另一個策略是改變火星狀態，讓它更適合人類居住，這一過程稱為“外星環境地球化”。

例如，人類可以將氨或甲烷等氣體引入火星大氣，以觸發溫室效應，提高火星表面溫度。一旦開始，這樣的過程會蒸發火星兩極大量的干冰，加劇溫室效應;或者拆除火星的衛星，將產生的暗物質散布在火星表面，以增加太陽光的吸收;又或者在太空中建造大型反射鏡，將太陽光直接照射到火星上。當然，這些都是理論上的設想，不是真正的工程設計。

“生物圈2號”是人工建造的模擬地球生態環境的全封閉實驗場。1991年，8名“生物宇航員”在此呆了一年多，探索人類在這樣一個結構中生存的可能性。