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NASA · 火星之旅

火星是太陽的第4顆行星，也是我們在太陽系中探索最多的天體之一。火星環境如何？上面有無生命呢？

十幾年來，美國國家航空航天局（NASA）通過探測器，屢屢對火星展開探索。

而我國也將在明年，發射“火星一號”探測器。人類離登陸和解密火星越來越近了。

前幾年，馬特·達蒙演的一部片子《火星救援》火了一把。

片中，馬特·達蒙由於撤出火星時，被遺漏在星球上，他開始種一個人的植物，遙想著沒有人等自己的地球，居然將荒涼火星的荒涼生活撐足了一部不錯的電影。

■ 火星救援海報和鏡頭©The Martian Official

於是有人調侃說，還不如叫《我在火星當農民》。

不過現實中的火星果真能種菜麼？果真能存活生物麼？果真荒涼中這麼喜感麼？為了知道火星的真相，我們人類從古至今的狂想從未停過。

■ 赤紅的火星 ©ESA

■ 地球與火星 ©NASA

古代，在科學無法解釋到的時候，火星是由神話和猜想組成的。

大約4000年前，古埃及人稱它為“紅色之星”，古巴比倫人則稱它為“死亡之星”。

■ 戰神Mars ©Jean-Pol GRANDMONT

古希臘人和古羅馬人對它也沒有好感，認為自己在地球上的一舉一動總是被火星上的“人”監視著，所以為他取了一個不太友善的名字：Mars——古羅馬戰神的名字，甚至將其視為“星際大戰”中的恐怖星球。

■ 所繪畫的火星運河

如果說古代人遐想於火星，近代人則熱衷於觀測和探測火星。

若是天文學愛好者，想必一定聽過“火星運河”。

■ 意大利天文學家及科學史家夏帕雷利 ©Webb&William Larkin

1877年，科學家夏帕雷利通過望遠鏡，宣稱自己在火星上看到了許多線條，他用意大利語稱之為“canali”（海峽、溝渠之意），但是英文報刊在報道這一發現時，把canali錯寫成了canal（運河）。

■ 疑似冰河的地形 ©NASA

而這條“火星運河”到了20世紀初，因為望遠鏡的不斷改進而露出了真貌——僅僅是自然地貌。但這卻愈發激起了人們對火星的渴望。

■ Mars One宣傳海報與計劃週期 ©Stichting Mars One

至40多年前人類成功登月後，人們更是越來越不滿足於透過光學透鏡遙望這顆神秘星星，開始著手火星登陸計劃。

荷蘭公司Mars One在2011年率先發布“火星殖民計劃”，以激昂的論調告知世界將在2028年送4名宇航員踏上火星，此計劃每隔2年實行一次，最終可實現人類火星旅行。然而時異事殊，當初的豪情壯語卻在今年年初宣告破產。

■ NASA火星之旅計劃週期 ©NASA

若說Mars One是曇花一現，那麼美國航空航天局（NASA）則是有備而來。2015年，已規劃10年之久的NASA公開發布《火星之旅》報告，預計將在2030年實現載人登陸火星的終極目標。

■ “好奇”號火星探測車 ©NASA

■ 由“好奇”號的桅杆相機拍攝的直徑約1.6釐米的孔 ©NASA

不過有Mars One的前車之鑑，大眾對於NASA的火星之旅顯然多了些質疑。面對厚達285頁的報告，不少專家指出NASA並未詳述可行的火星登陸戰略，再加上不斷縮減的預算，成功率相對較低。

■ NASA的InSight探測器在火星上的第一個自拍照 ©NASA

■ 火星赤道附近的InSight探測器著陸點的最新3個天氣數據 ©NASA

■ InSight看到火星上的浮雲 ©NASA

面對重重質疑，NASA照單全收且進展穩步。早在2012年就登陸火星的“好奇”號探測車用於搜尋火星是否能夠維持微生物生命。去年登陸的InSight探測器則用於探索火星的深層內部，來揭示火星的形成演化，並收集火星的天氣情況。

■ 製作宇航員工作服 ©NASA

勘測火星之餘，NASA也開始著手為2030年的火星之旅準備食物與工作服。

■ NASA火星之旅宣傳海報 ©NASA

那麼這場飽受爭議的火星之旅，能如約而至嗎？

答案自然是未知。不過已知的是，通過火星車和著陸器不斷傳輸而來的信息，可讓我們先旅一步。

■ 火星上沙石的地表 ©NASA

以地表成分劃分，火星歸屬於沙漠行星，地表沙丘、礫石遍佈，以二氧化碳為主的大氣既稀薄又寒冷，沙塵常懸浮於其中，塵暴也時常發生。

■ 新月形的細長形狀，被稱為“ barchan沙丘” ©NASA

沙丘的存在必不可缺風。這些形似新月形的細長沙丘，被稱為“ barchan沙丘” ，從沙丘的位置可知風從右而來。

■ 位於峽谷壁坡之間的沙丘場也稱為“沙丘場” ©NASA

風不斷將沙粒沿著沙丘坡向頂部移動。這種移動會使得迎風坡上長出紋理不一的細小波紋。而當沙粒到達頂部時，它們又會隨著重力從陡峭且短小的背風坡上滾落，這也是為何背風坡沒有波紋的緣由。

■ 巴肯沙丘領域 ©NASA

沙丘也經常堆積在火山口的地板上，在利奧特火山口，有著一片看似綠松石藍色的沙丘，這便是經典的巴肯沙丘領域。

■ 被認為可能是甲烷來源的小土堆 ©NASA

沙丘堆積成的土墩分佈在火星各處，火星偵察軌道器曾在一個較大的土堆上發現一箇中央坑，這個坑類似於地球上一些火山頂部坍塌的火山口。這些坑坑窪窪的土堆的起源尚不明確，不過有科學家稱若這些土堆與泥漿有關，那麼它們極有可能是甲烷源之一。

■ 南極“蜘蛛狀地形” ©NASA

不止波紋沙丘，火星的地表比想象中有趣的多，而且有著比地球更為明顯的“活躍季節性過程”。在火星南極的冬季，隨著陽光回升，“蜘蛛”會從地表中探出頭。這是由於火星上的二氧化碳冰隨著溫度上升而昇華，氣體被截留在地表之下，從而形成蜘蛛狀的輻射丘。

■ 北極霜凍期 ©NASA

作為火星上變化較為活躍的北極，其地表紋理則更為夢幻且多變。在霜凍期累積起的厚厚的冰層，將地表變為一條條疤痕。

■ 北半球冬天的溝壑活動 ©NASA

北極的另一特殊景觀是溝壑活動。由於二氧化碳的霜凍，溝壑在冬季頗為活躍。但北部的冬天比南部的冬天短且溫暖，因此北極的霜凍少，溝壑活動也相對少。

■ 顯示冰的昇華對比圖 ©NASA

其實早在2008年登陸在北極的“鳳凰”號火星探測器，負責在極地環境進行探測，並研究那裡的水的歷史。當時的“鳳凰”號便記錄下了冰的昇華過程。

■ 蜂窩狀紋理地貌 ©NASA

在西北海拉斯普蘭提亞地區，有著蜂窩狀紋理地貌。同時該地貌也是火星上最大，最古老的撞擊盆地之一。地貌表層有著風蝕波紋，此外還能看到暴露在外的基岩。不過針對蜂窩狀的形成，仍舊是未知疑問。

■ “龍鱗”紋理地貌 ©NASA

這種引人入勝的變質岩石有著“龍鱗”紋的美稱。在近期的研究表明，火星早期的氣候並未想象中的溫暖，反而較為潮溼，於是暴露在表層的岩石與潮溼的環境相互作用，形成了這種形似龍鱗的紋理。

■ 帶有粉色的龍鱗狀紋理 ©NASA

不過岩層是如何與環境相互作用這一問題依舊還在研究，瞭解這種相互作用以及它們如何發生，不僅有助於科學家瞭解火星過去的氣候，也為在火星上尋找生命提供希望。

■ 在火星上的勇氣號（想象圖） ©NASA

在火星上尋找生命，一直是火星之旅的關鍵點。於2004年登陸的“勇氣”號的主要任務便是探測火星上是否存在水和生命，並分析其物質成分，評估火星上的環境是否有益於生命。

■ 火星岩石板中的裂縫網 ©NASA

近期“好奇”號在蓋爾環形山（Gale Crater）發現的硫酸鹽沉積物，被科學家們認為可能是曾含有某種生命形式的遠古鹽水蒸發後殘留下來的，這個發現在極大程度上表明瞭蓋爾環形山曾經可能存在生命。

■ 南美Altiplano的Quisquiro鹽灘，代表了科學家認為可能存在於蓋爾環形山中的那種景

研究者將蓋爾環形山附近整個沉積岩的150米高部分稱為“薩頓島”。通常當一個湖完全蒸發干時，它會留下純淨的鹽晶體。但是薩頓島的鹽卻不同，硫酸鹽作為礦物鹽，並非食用鹽。

同時它們還與沉積物混合，表明它們在潮溼的環境中結晶，這也進一步表明了火星上存在水源的可能性。

■ 丹尼爾森火山口內的沉積岩石和沙子 ©NASA

■ 火星的地獄山岩滑坡 ©NASA

NASA等機構對火星之旅的屢屢探索，值得期待。

不過接下去，我國超高顏值、擬在明年發射並登陸的“火星一號”探測器更令人期待！

■ 火星一號探測器 ©中國航天科技集團

到2020年前後，最遲再過一兩年，中國將步入航天強國行列。

我國首次真正的行星探測 VS “航天器墳場”火星，中國，你真讓人驕傲！

項目信息

視頻策劃：DAT影視

VR技術支持：黑甌科技

VR營銷服務：無界整合

攝影：NASA、ESA、Maksym Bocharov、Webb&William Larkin、Jean-Pol GRANDMONT、Stichting Mars One、中國航天科技集團

音樂：Ugonna Onyekwe

本項目有360°VR全景和視頻，歡迎前往小程序“美璟世界”深度體驗