[科普中国]-人类为什么要探测火星

又一块“新大陆”

人类为什么要探测火星？这个问题令人想起500多年前的哥伦布，他曾以为横越一望无际的大西洋就能到达印度。虽然结果并非如此，他却发现了“新大陆”。如今，美洲大陆早已住满了人，就连南极大陆的冰原也在一天天热闹起来。地球上再也没有任何空闲的大陆了。

天文学家首先把目光移向了月球。月球距离地球不过384～400千米，既然早在20世纪60年代“阿波罗号”的航天员就已登上月球，那么，人们为什么不去更有效地开发、利用这又一块“新大陆”呢？在人类21世纪的议程中，开发月球确实占据着显赫的一席。

那么，再往后呢？在太阳系中，金星和火星是地球的近邻。但是，金星上的环境条件过于严酷，表面温度超过４50℃，异常浓密的大气中充盈着硫酸液滴，探测和开发的难度很大。而被人们称为“袖珍地球”的火星，则有望成为继月球之后人类的又一块新大陆。

“火星探路者号”在火星

可供借鉴的气候

人类探索太阳系中的其他行星，可以为更深入地了解我们的地球家园提供不少借鉴。例如，自古以来，人类不知为恶劣的天气付出了多少沉重的代价，而对好天气提供的机遇却把握得并不充分。事实上，在太阳系中恐怕没有一颗行星的气候比地球更复杂了。人们很不容易查明，海洋、陆地、大气等因素对气候的影响如何相互交织和彼此消长。假如能找到一些比较简单的全球性气候系统，例如只有陆地没有海洋，或者只有海洋没有陆地，或者整个大气的温度恒定不变，那就比较容易弄清海洋、陆地、大气各自对全球气候的影响，研究复杂的地球气候就会更加方便。

大自然果真提供了这样的方便。整个木星的表面完全是液态的氢，金星几乎被恒温的灼热大气所包围，火星则有一层稀薄的大气而又完全没有海洋。或许，正是海洋之有无导致了地球上和火星上风的模式互不相同。研究这种差异将有助于我们更好地掌握地球上的气候和天气。我们为什么不好好研究一下其他行星的气候呢？

如果火星上有生命

再如人们更感兴趣的火星生命问题。人类一直在追索生命的本质和机理。我们对于大脑如何工作、人为什么会衰老、怎样防治各种疾病之类的问题了解得越透彻，人类的境况就有可能变得越好。

地球上所有的生命都有共同的祖先，它们全都是远房的“堂兄弟、表姐妹”。地球上所有形式的生命，全都由同一些类型的复杂分子、经历同一些类型的化学反应而形成。当你研究一个细菌、一棵柳树或一个人体的生物分子时，就会发现它们彼此间的差异其实相当微小。它们可以统称为“地球型生命”。那么，要是在火星上发现了生命呢？

这有两种可能性：一种可能是火星生命与地球型生命截然不同，那就使人类所知的生命基本模式从一种变成了两种，这势必会使人类对生命的普遍了解陡然增加。另一种可能是组成火星生命的化合物与构成地球生命的化合物大同小异，那很可能就意味着生命的基本模式“仅此一家”，弄清楚这一点同样是很大的收获。

差异：深刻了解生命本质

可是，倘若在火星上找不到任何形式的生命呢？也许由于我们假定了火星生命的行为方式和地球型生命相同，才导致搜索劳而无功。那么，生命活动还能按何种方式进行？地球型生命的行为又为何如此这般？这些都是与寻找火星生命相关的重要研究课题。退一步讲，即使火星上当真不存在生命，人类为此耗费的心血和钱财也并不会就此白费。也许，火星上的生命演化过程已经起步，但又半途夭折了。也许，火星上的某些地方有着通往生命之途上半路夭折的分子，它们或许会道出生命形成以前的“化学演化”阶段应该是什么模样。况且，查明这类夭折的原因，肯定也会对更深刻地了解生命的本质有所裨益。

再退一步讲，如果火星上根本不存在任何与生命有关的东西，那么人类所作的研究是不是就成了无的放矢？不。火星和地球有那么多的相似之处，但它们发展的结果却完全相反：地球上充满着生命，火星则与生命无缘。这究竟是为什么？明辨此种差异，也将有助于更深刻地认识地球本身的生命。

归根到底，对地球外生命的探索将有助于解开生命起源之谜，有助于加深对生命现象的理解，其最终结果则是使人类生活得更加美满。

人类向往“登火”

火星还有许多值得研究的东西。例如，人们可以派遣火星车到火星干涸的“河床”中采集岩层的样品，或者深入巨大的峡谷，从厚达多少千米的火星地壳中采集样品。那里的岩层保存着火星地质演变史的丰富信息，据此可以推断火星上的冰期。如果火星和地球的寒暖期互相吻合，那么这种气候变迁的根源很可能就是太阳输出能量的变化。这将对揭开地球科学中的一大疑谜——冰川作用是怎样开始、又是怎样终止的，提供很大的帮助。反之，如果火星冰期和地球冰期大不相同，那么它们的历史就应该由某些未知的原因造成。

未来的火星探测，包括载人火星飞行，将有助于找到这些问题的答案。如今，世界各国都在积极准备“登火”。就像“探月”通常是指无人探测月球、“登月”则是指人类亲自登上月球那样，“登火”也是指人类亲临火星，而不仅仅是发射无人探测器前往考察。

按照各国航天机构的初步打算，“登火”大约将从本世纪30年代开始实施。人类“登火”需要花费许多金钱，但是它会带来极其可贵的知识。知识乃是无价之宝，关键则在于人类如何聪明而理智地使用它。历史已经再三证明，而且还将无数次地继续证明这一点。

作者： 卞毓麟（天文学家，著名科普作家，第六版《十万个为什么·天文》副主编）