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待破译的火星生命之谜_航天技术

2019-10-12 航天

待破译的火星生命之谜_航天技术
火星闪耀着红色的光芒,高悬于夜空之中。它反射出来的似火一样的红光,使人联想起战争中的流血,因而人们赋予它罗马神话中战争之神“玛尔斯”的名字。
火星是地球的近邻,在太阳系九大行星中,按照离太阳由近及远的顺序来排列,它排行老四,亦位于地球轨道以外的第一颗行星。火星比地球小一些,直径为 6700 千米,是地球直径的一半多一点,体积是地球的 15%,质量是地球的 11%。火星和其它行星一样,绕太阳运行的轨道是椭圆形,它有时候离太阳比较近,有时候离太阳又比较远。平均说来,火星离太阳 22800 万千米。火星绕太阳转一周的时间需 687 天,相当于地球的 1.88 年。火星自转一周的时间是 24 小时 37 分 23 秒,比地球上的一天稍长一点。
火星和地球虽然都同是绕着太阳旋转,但由于它们旋转的速度不相同,所以火星与地球之间的距离在不断地变化着。如果地球在太阳的一侧,而火星在另一侧,恰好隔着太阳遥遥相对,那时候的火星离地球最远,相距约 4 亿千米。如果火星和地球同在太阳的一侧,地球恰好在火星和太阳之间,那时候的火星离地球最近。这种情况,在天文学上叫做“冲”,火星和地球相冲,平均每隔 2 年零 49 天出现一次,而每次相冲,远近也不一样,大约每隔 15 年或 17 年出现一次“大冲”,那时候的火星跟地球靠得特别近,为 5600 万千米。火星有两颗天然卫星,火卫一和火卫二。火卫一的轨道高度约为 6600 千米,火卫二的轨道高度约为 19000 千米。这些数据,对制定飞往火星的计划,选择有利的发射窗口,安排飞行轨道,都极为有用。
火星有许多地方与地球相象,仿佛是一个小型地球。比如,火星也象地球一样侧着身子围绕太阳公转,它们的自转轴和轨道平面形成的倾角几乎相同。地球的倾角约是 23 度半,火星的倾角约是 24 度半,因此火星也象地球那样有春、夏、秋、冬四个季节的变化,表面也随气候变化而改变颜色,南、北极亦戴着白色的“冰帽”——称之为极冠。因此,一些富于幻想的人们想寻觅地球的朋友和人类的知音,想到的第一个落脚点就是地球的近邻——火星。科学家们老早就在猜想:火星上也可能存在生命吧?!
火星上是否有生命,或者火星上是否没有生命,人类对这一问题已争论了几个世纪。早在天文学还处于萌芽状态的远古时代,就产生了这样一些概念,认为智慧生命不仅存在于我们地球这颗行星上,而且还广泛地遍布于其它很多世界上。这些概念的根源看来是来自于原始的祭祀仪式,在宗教的传说中就有关居住世界多重性的一些模糊的想法。随着天文学的发展,关于可居住世界多重性的想法变得更加具体和科学。大部分希腊哲学家,不管是唯物主义者还是唯心主义者,都认为我们地球决不是智慧生命唯一的居住地。
罗马唯物主义哲学家卢克莱修·卡尔,在他著名的《关于物体的本性》一首诗中写道:“这整个可见的世界决不是自然中唯一的世界。我们应当相信,在其它空间区域还存在着另一些土地,住着另外一些人们 和另外一些动物。”伟大的俄国学者,星际航行的奠基人齐奥尔科夫斯基,曾是这个住有智慧生物的世界多重性思想的热烈拥护者。对于这一问题,他也曾提出一些看法:“难道欧洲可能有人居住,而世界其它部分却无人居住?难道有可能一个岛上有居民,而另外一些岛上却没有  ?”“  可以在不同的行星上看到生物发展的所有各个阶段。在几千年以前人类曾经是什么样子的,在几百万年以后人类将是什么样子的,这一切全可在行星世界中找到  ”。
生命本质是什么?这是自然科学长期探索的问题,也是哲学上的一大问题。关于生命起源虽然有各种科学研究成果,但至今仍存在形形色色的猜想。有人断言,在很久很久以前,彗星可能以“仙女散花”的方式将有机化合物洒落在地球上;还有人推测,“地球上生命的种子,是通过生活在其它星球上的智能动物,由太空船送到地球上的。”
火星一直是颗神秘的行星,在宗教传说中早就存在火星人的想法。在 19 世纪中叶以前,人们只能用肉眼在望远镜中对天体进行目视观测。在行星研究领域的漫长岁月中,目视观测甚至到 19 世纪末还在沿用。著名“火星运河”和“火星人”的争论,就是那个时期由对火星的目视观测而引起的。于 1877 年火星“大冲”之际,正好它处于离地球最近的位置上,火星彻夜高挂天际,是观测它的最好时机。意大利米兰天文台台长贾帕雷利,用一架口径 22 厘米的折射望远镜,进行了连续观测,他隐约看到火星表面上有一些条纹,纵横地分布着,其中较长者纵横数千千米,把这些线条定名为火星上的“水沟”,并根据长期观察结果绘制了火星图。然而,“水沟”在翻译成英语时,被误译为“运河”,于是,这一称呼便引起了种种有趣的猜测。
美国天文学家洛威尔听到有关“火星运河”的消息后,立即着手在美国亚利桑那州建造了一个私人天文台,先后用口径分别为 46 厘米和 61 厘米的折射望远镜对火星进行目视观测,孜孜不倦地研究火星十几年,拍摄到几千张照片,宣布看到了 500 多条火星运河,并且详细地绘制出火星河网图。其他一些天文学家,也根据自己的观测结果纷纷绘制成图册。尽管每个人绘制的火星河网图各不相同,但他们有一个共同的看法。都认为这些河渠是火星上高级智慧动物开凿的水道,为的是引极冠之水去灌溉沙漠里的农田。
1897 年,世界著名科幻小说家威尔士使“火星人”具体化、形象化,他写了一本《宇宙战争》的小说,书中将“火星人”描绘成长着章鱼一样触手的怪物,极端聪明而又十分残忍,他们在入侵地球时,用各种新式武器到处烧杀,引起一场星球大战。“火星人”的种种传说和故事,既让人可怕,又令人神往,但更多的是激起人们对火星探测的热情。
原苏联天文学家吉霍夫用了几十年时间专门研究火星气候条件下可能出现的低等植物。而另一位史克洛夫斯基甚至大胆设想火星所拥有的两颗微小的卫星,可能是智慧的“火星人”发射的人造卫星。直到人们具备了航天手段,火星生命还一直被列入重要的探测课题。1959 年 9 月,原苏联什克罗夫斯基曾发表过一种说法:“火星的月亮是古代繁荣的、 有智慧的生物们发射的人造卫星。火卫一的内部一定是中间空着的。” 1965 年美国水手 4 号探测火星,发回了大量的传真照片,1967 年 9 月加利福尼亚工业大学的勒维特·雷东等人,十分仔细的分析了上述照片,发现火星表面有一条长达 160~280 千米较为直的线,或许就是人工运河。人工开凿的苏伊士运河长 165 千米,巴拿马运河 81.5 千米,如果在火星上有高等生物,这样长的运河是可以建成的。1967 年 9 月前苏联科学家库普列皮奇对火星上是否有智慧的生物存在,也发表了自己的见解。他认为老早以前的火星是一个文明的世界,之后虽已衰退,但某种生物至今仍有可能保留下来。
1975 年美国发射“海盗? 1”和“海盗? 2”两个火星探测器,它们的着陆舱于 1976 年到达火星,进行了生物探测实验,并向地球传送所拍摄的火星表面图象,表明火星上是不存在生命的,按照人类的一贯思维进行推测,火星上不具备存在生命的条件,从而使火星上不存在生命几乎成了定论。
然而,热衷于寻找外层空间生命的人,对此并未丧失斗志。近几年人们重新对海盗号照片做深入的研究分析时,发现火星上有人面石画像,从头发到下巴达 1.6 千米,经电脑分析,这幅巨型的人面石画像有非常对称的眼睛。在距大型石画像 9 千米远的地方,还有 4 座大型建筑物,看上去很象地球上的埃及金字塔。此外,还可从最近公布的原苏联拍摄到的火星表面照片得到证实,人们必需重新认识火星。这些照片清楚地表明,火星上的一个区域内,存在大规模的、呈倒塌状的规则结构。据有关专家推测,这是一个大型城市的遗迹,它表明至少若干年前火星上存在过高级智能生命。至于现在这些生命是否存在或者存在与否的原因等问题,还有待进一步分析研究。
迄今为止,火星上是否存在生命仍是一个待破译的谜。空间生物学家认为,假如发现的不是“火星人”,哪怕是岩石上的任何细菌甚至是单细胞细菌,都将是一个巨大的成果。可是,火星上哪儿有它们的踪迹呢?俄罗斯科学院微生物学研究人员对它作了肯定的回答:“有”。他们认为,火星上唯一可能有的生命,是甲烷生成的厌氧细菌。地球上也有这样的厌氧细菌,它们在海底吞食海洋沉积物,吸收并呼出轻碳? 12,而在沉积物中却存在重碳? 13 同位素。经研究火星陨石,发现陨石中碳酸盐同位素的成分,结果表明,其中明显地有重碳? 13,认为火星上确有过厌氧细菌的活动。如果在火星上能找到这样的碳酸盐,火星上存在单细胞这一问题将迎刃而解。
当然,要真正揭开火星生命的奥秘,还必须依靠人类的聪明才智所创造的现代化科学技术的力量。火星上到底有没有生命,必须通过实验来证实,而揭开这一谜底的最好办法,就是飞向火星,派人到火星上实地考察。