二、《火星救援》——火星探索

《火星救援》的故事始于火星上的一場突如其來的風(fēng)暴，六名宇航員的登陸艙遭受了巨大的損壞。在撤離的過程中，電影主角馬克·沃特尼被一塊飛行器上的碎片擊中，被認(rèn)為已經(jīng)死亡，剩余的五名宇航員無法找到他的生命跡象，不得不放棄搜索，啟程返回地球。然而，馬克·沃特尼并沒有死亡。當(dāng)他醒來時，發(fā)現(xiàn)自己被遺棄在荒涼的火星。在火星上，馬克·沃特尼面臨著一系列的生存挑戰(zhàn)。尤其是食物和水源的問題，他需要種植土豆和收集水源?！痘鹦蔷仍肥且徊砍錆M勇氣和毅力的電影。它通過一名宇航員在荒涼的火星上生存和求生的經(jīng)歷，表達(dá)了對人類無盡的勇氣和毅力的贊賞和敬意。

但是在現(xiàn)實中，人類還無法登陸火星，就連火星探測器的發(fā)射，也需要達(dá)到“窗口期”才行。因為火星和地球之間的距離并不是固定的，而是隨著兩顆行星繞太陽運行而變化。有時候，它們會相距很近；有時候，它們會相距很遠(yuǎn)。當(dāng)然，兩顆行星肯定是越近越好，因為這樣可以節(jié)省探測器的燃料和飛行時間，提高成功率和效率。何時是火星探測器的最佳發(fā)射時間？這就涉及一個專業(yè)術(shù)語：發(fā)射窗口期。發(fā)射窗口期是指在一定時間內(nèi)，從地球發(fā)射火箭或探測器到火星所需的能量最小的時段。通常來說，每隔26個月左右，就會出現(xiàn)一個發(fā)射窗口期。這是因為地球和火星繞太陽運行的周期不同，地球需要一年（365天），而火星需要1.88年（687天）。在兩顆行星運行了一段時間后，它們會重新回到相對較近的位置，這時就是火星探測器最佳的發(fā)射時機(jī)。

2018年5月，搭載“洞察”號火星探測器的“宇宙神”V-401型火箭在美國發(fā)射升空。“洞察”號任務(wù)全稱“通過地震調(diào)查、測地學(xué)及熱傳導(dǎo)實施內(nèi)部探測”，是首個研究火星內(nèi)部的探測任務(wù)。

火星探測器主要分為兩類：一類是環(huán)繞型。這種火星探測器在火星軌道上環(huán)繞飛行，并拍攝火星表面的情況，以及研究火星的大氣成分。另外一類是火星車，比如好奇號、機(jī)遇號、勇氣號等。這種火星探測器在火星表面進(jìn)行巡視，研究火星地表的情況。

通過“洞察”號收集的信息分析，火星的地殼可能由3層層狀結(jié)構(gòu)組成?；鹦巧系牡卣鹉芰恳詢煞N波的形式穿過地面，通過測量這些波的運動差異，研究人員可以計算出該星球的地核、地幔、地殼的起點和終點，及其大體構(gòu)成。現(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)證實了火星的中心是熔融狀態(tài)。

火星地震的情況與地球的地震有所不同。在地球上，板塊與板塊之間相互擠壓碰撞，造成板塊邊緣及板塊內(nèi)部產(chǎn)生破裂是引起地震的主要原因?；鹦堑牡貧け徽J(rèn)為是一個整體，因此它不會產(chǎn)生板塊之間的運動和碰撞，不過火星殼層仍然會因為不均勻的冷卻而產(chǎn)生斷層，由此產(chǎn)生火星震。另外，“洞察”號檢測到的火星的地震比地球的地震震級小，其中很多震級都小于4級。

2021年2月18日，“機(jī)智”號直升機(jī)隨美國“毅力”號火星車一起登陸火星。同年4月19日，“機(jī)智”號完成在火星上的首飛。“機(jī)智”號的首飛在上升到3米后，盤旋了約30秒，整體飛行時間持續(xù)了39.1秒。雖然只是簡單的起和落，但“機(jī)智”號首飛的意義非常重大，是人類深空探索史上的里程碑，重要性堪比一百多年前萊特兄弟“飛行者一號”的首次飛行。

再來看看我國的火星探測情況。2020年7月23日，我國在海南島東北海岸中國文昌航天發(fā)射場，用長征五號遙四運載火箭將我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器發(fā)射升空，飛行2000多秒后，成功將探測器送入預(yù)定軌道，開啟火星探測之旅，邁出了我國自主開展行星探測的第一步。2021年4月24日，國家航天局正式公布了我國第一輛火星車的名字——“祝融號”。2021年5月15日，“天問一號”著陸巡視器于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)成功著陸。

火星總是給人類帶來無限的期待與遐想，人類也發(fā)射了許多火星探測器，但其中三分之二的火星探測任務(wù)以失敗告終。這足以說明，探測火星之路險象環(huán)生。我國“天問一號”起點高、效率高、挑戰(zhàn)大、創(chuàng)新強(qiáng)，一步就實現(xiàn)對火星的“繞、落、巡”探測，三步并作一步走，創(chuàng)造了人類深空探測的先河。

美國為了紀(jì)念萊特兄弟，在“機(jī)智”號直升機(jī)研制的過程中放了一個“彩蛋”，就是在其太陽能電池板下方綁了一塊“飛行者一號”的機(jī)翼布料。我國航天科研人員在不失嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那闆r下，也展示了中國人特有的浪漫。在“祝融號”火星車的相機(jī)桅桿頂部，有一個紅色方框圖形，仔細(xì)看來，是一個“火”字。這個字是篆文，來自南宋官印。在我國第一臺火星車上出現(xiàn)一個充滿中國特色的“火”字，代表了中華民族長久以來對火星的憧憬，也與“祝融”這個名字完美契合。

人類火星探測的核心任務(wù)是尋找水和生命。“祝融號”在著陸區(qū)巡視探測過程中，發(fā)現(xiàn)了一種形貌上類似沉積巖的巖石——板狀硬殼巖石。板狀硬殼巖石是在地下水涌溢過程中，由毛細(xì)作用蒸發(fā)結(jié)晶出的鹽類礦物，膠結(jié)了火星土壤后巖化形成?？茖W(xué)家推測，板狀硬殼巖石富含水硅或含水硫酸鹽礦物。進(jìn)一步的研究支持了這種推測。通過相機(jī)影像和光譜數(shù)據(jù)分析，科學(xué)家在板狀硬殼巖石中發(fā)現(xiàn)了含水礦物，而且，推測出了水活動的大概時間范圍——距今10億年的火星亞馬遜紀(jì)晚期。這個發(fā)現(xiàn)說明，在10億年前，火星可能存在生命。當(dāng)然，當(dāng)時火星上是否真正存在生命，還有待后續(xù)研究。