二、《火星救援》——火星探索

《火星救援》的故事始于火星上的一場(chǎng)突如其來(lái)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(wú)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(lái)時(shí)，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。《火星救援》是一部充滿勇氣和毅力的電影。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(duì)人類無(wú)盡的勇氣和毅力的贊賞和敬意。

但是在現(xiàn)實(shí)中，人類還無(wú)法登陸火星，就連火星探測(cè)器的發(fā)射，也需要達(dá)到“窗口期”才行。因?yàn)榛鹦呛偷厍蛑g的距離并不是固定的，而是隨著兩顆行星繞太陽(yáng)運(yùn)行而變化。有時(shí)候，它們會(huì)相距很近；有時(shí)候，它們會(huì)相距很遠(yuǎn)。當(dāng)然，兩顆行星肯定是越近越好，因?yàn)檫@樣可以節(jié)省探測(cè)器的燃料和飛行時(shí)間，提高成功率和效率。何時(shí)是火星探測(cè)器的最佳發(fā)射時(shí)間？這就涉及一個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)：發(fā)射窗口期。發(fā)射窗口期是指在一定時(shí)間內(nèi)，從地球發(fā)射火箭或探測(cè)器到火星所需的能量最小的時(shí)段。通常來(lái)說(shuō)，每隔26個(gè)月左右，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)發(fā)射窗口期。這是因?yàn)榈厍蚝突鹦抢@太陽(yáng)運(yùn)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(yùn)行了一段時(shí)間后，它們會(huì)重新回到相對(duì)較近的位置，這時(shí)就是火星探測(cè)器最佳的發(fā)射時(shí)機(jī)。

2018年5月，搭載“洞察”號(hào)火星探測(cè)器的“宇宙神”V-401型火箭在美國(guó)發(fā)射升空。“洞察”號(hào)任務(wù)全稱“通過地震調(diào)查、測(cè)地學(xué)及熱傳導(dǎo)實(shí)施內(nèi)部探測(cè)”，是首個(gè)研究火星內(nèi)部的探測(cè)任務(wù)。

火星探測(cè)器主要分為兩類：一類是環(huán)繞型。這種火星探測(cè)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(hào)、機(jī)遇號(hào)、勇氣號(hào)等。這種火星探測(cè)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(hào)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。火星上的地震能量以兩種波的形式穿過地面，通過測(cè)量這些波的運(yùn)動(dòng)差異，研究人員可以計(jì)算出該星球的地核、地幔、地殼的起點(diǎn)和終點(diǎn)，及其大體構(gòu)成。現(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)證實(shí)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。火星的地殼被認(rèn)為是一個(gè)整體，因此它不會(huì)產(chǎn)生板塊之間的運(yùn)動(dòng)和碰撞，不過火星殼層仍然會(huì)因?yàn)椴痪鶆虻睦鋮s而產(chǎn)生斷層，由此產(chǎn)生火星震。另外，“洞察”號(hào)檢測(cè)到的火星的地震比地球的地震震級(jí)小，其中很多震級(jí)都小于4級(jí)。

2021年2月18日，“機(jī)智”號(hào)直升機(jī)隨美國(guó)“毅力”號(hào)火星車一起登陸火星。同年4月19日，“機(jī)智”號(hào)完成在火星上的首飛。“機(jī)智”號(hào)的首飛在上升到3米后，盤旋了約30秒，整體飛行時(shí)間持續(xù)了39.1秒。雖然只是簡(jiǎn)單的起和落，但“機(jī)智”號(hào)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(hào)”的首次飛行。

再來(lái)看看我國(guó)的火星探測(cè)情況。2020年7月23日，我國(guó)在海南島東北海岸中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)，用長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭將我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”探測(cè)器發(fā)射升空，飛行2000多秒后，成功將探測(cè)器送入預(yù)定軌道，開啟火星探測(cè)之旅，邁出了我國(guó)自主開展行星探測(cè)的第一步。2021年4月24日，國(guó)家航天局正式公布了我國(guó)第一輛火星車的名字——“祝融號(hào)”。2021年5月15日，“天問一號(hào)”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(lái)無(wú)限的期待與遐想，人類也發(fā)射了許多火星探測(cè)器，但其中三分之二的火星探測(cè)任務(wù)以失敗告終。這足以說(shuō)明，探測(cè)火星之路險(xiǎn)象環(huán)生。我國(guó)“天問一號(hào)”起點(diǎn)高、效率高、挑戰(zhàn)大、創(chuàng)新強(qiáng)，一步就實(shí)現(xiàn)對(duì)火星的“繞、落、巡”探測(cè)，三步并作一步走，創(chuàng)造了人類深空探測(cè)的先河。

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

人類火星探測(cè)的核心任務(wù)是尋找水和生命。“祝融號(hào)”在著陸區(qū)巡視探測(cè)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。科學(xué)家推測(cè)，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(cè)。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(cè)出了水活動(dòng)的大概時(shí)間范圍——距今10億年的火星亞馬遜紀(jì)晚期。這個(gè)發(fā)現(xiàn)說(shuō)明，在10億年前，火星可能存在生命。當(dāng)然，當(dāng)時(shí)火星上是否真正存在生命，還有待后續(xù)研究。