中新網(wǎng)7月30日電 為了完成搜尋火星生命的重要使命，人們還對取樣器作了改進(jìn)，它不僅融合了中國筷子的特征，而且重量僅有370克，耗電量更是只有兩瓦特。這對完全仰賴太陽能進(jìn)行工作的探測器來說，無疑有著十分重大的意義。獵犬二號(hào)有別于以往其他火星探測器的地方，就是它能夠直接檢測出樣品中是否有生命物質(zhì)的核心——“有機(jī)碳”的存在。六個(gè)月以后，當(dāng)“獵犬二號(hào)”抵達(dá)火星的時(shí)候，它的第一個(gè)任務(wù)，就是要利用先進(jìn)的儀器，在火星上尋找水的蹤跡，這是證明火星是否有生命存在的關(guān)鍵證據(jù)之一。
如果火星上有生命存在，會(huì)是什么樣子？證據(jù)又在哪里？
如果火星表面有干涸的“河道”，那么，水又到哪里去了？
人類為何要到火星上尋找生命？
2003年的6月，一個(gè)全新的火星探測器，從阿塞拜疆踏上了太空之旅，它的任務(wù)就是到火星上搜尋生命存在的證據(jù)。
要把探測器成功地送到火星表面，是一項(xiàng)高難度的太空任務(wù)。最大的難處，就是因?yàn)樗^于遙遠(yuǎn)，我們必須要用功率非常大的天線，才能夠精確地測量出探測器實(shí)際運(yùn)行的軌道和位置，并調(diào)整它的姿態(tài)，使它按我們設(shè)計(jì)的軌道來進(jìn)行工作，這是比較困難的。英國科學(xué)家科林·皮林格教授，就是這次火星探測的總設(shè)計(jì)師。在地面控制中心的嚴(yán)密監(jiān)控下，由俄羅斯提供的大推力火箭，搭載著全新的探測器，擺脫地球引力，進(jìn)入飛往火星的太空旅程。
一百七十年前，著名生物學(xué)家達(dá)爾文，乘坐著名為“獵犬”的考察船，為我們打開了認(rèn)識(shí)地球生命進(jìn)化的窗口。這一次，為了紀(jì)念達(dá)爾文的杰出貢獻(xiàn)，火星探測器特意命名為“獵犬二號(hào)”�？茖W(xué)家希望，全新的“獵犬二號(hào)”能為人類認(rèn)識(shí)地外生命作出新的貢獻(xiàn)。
按計(jì)劃，經(jīng)過六個(gè)月的太空飛行，在今年年底，“獵犬二號(hào)”將進(jìn)入火星軌道，并與飛行器脫離，開始它驚心動(dòng)魄的登陸行動(dòng)。首先，“獵犬二號(hào)”將在隔熱板的保護(hù)下，以高達(dá)18000公里的時(shí)速進(jìn)入火星大氣層。當(dāng)火星大氣層的阻力使時(shí)速降到370公里以后，主降落傘便會(huì)自動(dòng)打開，進(jìn)一步降低飛行的速度。在距離火星地面200米的時(shí)候，“獵犬二號(hào)”周圍的氣囊就會(huì)充氣膨脹，這時(shí)，探測器中所有設(shè)備都將仰仗它們提供保護(hù)。此后，“獵犬二號(hào)”就將正式開始在火星上搜尋生命證據(jù)的工作。
令人不可思議的是，人們今天的探測行動(dòng)，竟然起源于天文學(xué)家在200年前的錯(cuò)誤觀測。
火星運(yùn)河——“火星人”的緣起
早在18世紀(jì)，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡的最早使用者威廉·赫舍爾，用他簡陋的望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)火星的時(shí)候，他第一次發(fā)現(xiàn)：火星似乎是一個(gè)覆蓋著浩瀚海洋的奇特星球。
一百年后，在1890年的一天夜里，美國天文學(xué)家帕西瓦爾·羅威爾，利用大型望遠(yuǎn)鏡觀測火星時(shí)，他被眼前的景象震驚了——火星的表面居然分布著許多類似管道的東西。此后，意大利天文學(xué)家喬瓦尼·斯基亞帕雷爾更進(jìn)一步聲稱：這些有規(guī)律的管道就是火星上的運(yùn)河系統(tǒng)，火星上很可能存在著與地球類似的、高度發(fā)達(dá)的文明�；鹦侨艘苍S正是利用精心規(guī)劃的運(yùn)河網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)筑著他們的世界。
一時(shí)間，關(guān)于火星人的種種推測不脛而走，銀幕上，更被形形色色的火星生物所占據(jù)。
與此同時(shí)，“火星上是否有生命存在”也成了科學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。
為了揭開地外生命的真相，人類把探索的第一步瞄準(zhǔn)了距離地球最近的天體——月球。
1969年，經(jīng)過三天的太空飛行，人類終于首次踏上了月球的土地，盡管人們在這里并沒有發(fā)現(xiàn)任何生命的存在，但是，成功的登月行動(dòng)，卻為人類更具野心的太空之旅，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。緊接著，人類探索地外生命的目標(biāo)便指向了火星這顆神秘的紅色星球。與登月不同的是，探索火星是一個(gè)高難度的太空任務(wù)。其中，空間的距離就是一個(gè)巨大的障礙。(難度幾乎遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們的想象。)
盡管火星是太陽系中距離地球最近的一顆行星，但是，它與地球之間的平均距離仍然達(dá)到了8000萬公里以上，這是地球與月球之間距離的200倍。要飛躍如此遙遠(yuǎn)的距離，任何飛行器都需要長達(dá)九個(gè)月的時(shí)間。以目前的能力，人類直接登陸火星并不現(xiàn)實(shí)。所以，利用遙控探測器探索火星，就成了科學(xué)家的首選方案。然而，就算是無人探測器，如果距離過于遙遠(yuǎn)，仍會(huì)給飛行控制造成困難，計(jì)劃失敗的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增大。
幸運(yùn)的是，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在今年的八月二十九日，將會(huì)發(fā)生罕見的天文奇觀——“火星大沖”。屆時(shí)，地球與火星的距離將達(dá)到它的最小值，這對充滿風(fēng)險(xiǎn)的火星探測無疑是個(gè)好消息。
在天文學(xué)中，每當(dāng)火星運(yùn)行到與地球和太陽成一條直線時(shí)，就被稱為“沖”。如果這種現(xiàn)象正好發(fā)生在火星與地球最接近的時(shí)候，就構(gòu)成了被稱為“大沖”的天文奇觀。對于火星來說，這是每隔15到17年才有一次的奇特現(xiàn)象。此時(shí)，從地球到火星的距離僅有5000萬公里左右。對于渴望探索火星的人類來說，今年就是難得的大好時(shí)機(jī)。
這一次，歐洲的火星探測，就是要利用這一有利條件，降低飛往火星的成本和風(fēng)險(xiǎn)。然而，人類為何要到火星上尋找生命呢？
科學(xué)家的研究顯示：在太陽系，火星不僅是與地球最為接近的一顆行星，而且，它還是與地球非常類似的一顆行星。在太陽系形成期最初的十億年，火星與地球的環(huán)境狀況非常相似。此時(shí)，正好是生命在地球上誕生的關(guān)鍵時(shí)期。因此，我們有理由相信，火星上同樣可能孕育出奇妙的生命。歐洲探測器的任務(wù)就是到火星上去搜尋生命存在的確鑿證據(jù)。
屢戰(zhàn)屢敗的歷史——火星上到底有沒有生命？
同樣的努力早在四十年前就已經(jīng)開始。1960年10月和1962年11月蘇聯(lián)先后發(fā)射了五個(gè)火星探測器，但未能成功。1965年7月，美國“水手四號(hào)”探測器首次從空中拍到了二十二張火星照片。1972年12月，蘇聯(lián)“火星三號(hào)”探測器首次登陸火星，并從火星表面發(fā)回了二十秒鐘的數(shù)據(jù)。
人類一共發(fā)射了三十七枚探測器，去探測火星，成功的大概只有十六次。最早，是繞著火星飛行，或者是擦邊擦過火星，拍幾張照片，后來慢慢地技術(shù)進(jìn)步了，就軟著陸在火星上，仔細(xì)地考察火星。
不幸的是，隨著1976年海盜號(hào)在火星表面的成功著陸，人們發(fā)現(xiàn)，這里除了干涸的河道，不僅沒有火星人，甚至看不到一滴水的蹤影，想象中的“火星文明”根本無跡可尋。人們恍然大悟，絕對沒有什么運(yùn)河的存在，火星的表面是一個(gè)很荒蕪的，沒有一棵樹，沒有一棵草，也沒有水體，干枯的，荒涼的，表面非常寒冷的這么一個(gè)世界。火星經(jīng)常有臺(tái)風(fēng)，經(jīng)常有沙塵暴，它的沙塵暴是全球性的沙塵暴，很長時(shí)間都很難降落下去，火星也有南極北極，也有冰蓋存在，冬天冰蓋擴(kuò)大，夏天冰蓋縮小。火星經(jīng)過探測以后，證明火星不像地球一樣，有一個(gè)統(tǒng)一的偶極制的磁場，我們地球有一個(gè)南北極，月球是沒有磁場，而火星是發(fā)現(xiàn)很多多極制的磁場，這是什么意思呢？就是有很多，無數(shù)個(gè)南北極，很小很小區(qū)域的，這三個(gè)天體是絕對不一樣的，按照我們的行話說，月球是接近死亡了，像一塊大石頭，所以沒有磁場，里面沒有電流的流動(dòng)。而地球正是一個(gè)壯年期，是很旺盛的時(shí)候，所以火山活動(dòng)，地震活動(dòng)還很劇烈，而火星是一個(gè)接近死亡的天體。
這是一個(gè)令人失望的星球。它的大氣中，二氧化碳幾乎占到了百分之九十六以上，盡管它的北極也有冰蓋，但它們卻是由二氧化碳凝結(jié)而成的干冰。那么，這個(gè)沙暴肆虐的星球有沒有可能孕育出生命呢？
為了尋找答案，科學(xué)家把目光轉(zhuǎn)向了地球。他們發(fā)現(xiàn)，地球生命的基本形態(tài)其實(shí)就是由碳和氧構(gòu)成的有機(jī)分子，只是物質(zhì)的交換必須有液態(tài)水的參與。此外，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，生命并不像以往認(rèn)為的那樣脆弱，從高溫而且缺氧的溫泉、到?jīng)]有一絲陽光的深海，人們都找到了它們奇妙的身影。
這對火星生命的探索無疑是個(gè)重要啟示：盡管目前的火星沒有發(fā)現(xiàn)生命活體，但是，對于科學(xué)家來說，過去的火星卻極有可能曾經(jīng)存在過生命。
他們最重要的證據(jù)就是火星表面干涸的“河道”。從照片上看，它們就像一條條被流水沖出的痕跡，如果真是這樣，那么，歷史上火星就一定有過液態(tài)水，與此同時(shí)，生命的出現(xiàn)也就有了極大的可能。問題是，如果它們確實(shí)是河道，那么，水又到哪里去了？難道火星上真的曾經(jīng)有過生命嗎？如果火星的確有過生命，證據(jù)又在哪里呢？
來自地球南極的新證據(jù)——火星隕石
正當(dāng)人們對火星生命充滿疑惑之際，1986年，就在地球的南極，科學(xué)家卻有了新的發(fā)現(xiàn)。這一天，在南極的阿蘭山脈，一顆來自火星的隕石引起了人們的注意。這是一顆編號(hào)為84001的火星隕石。
令人驚奇的是，在顯微鏡下，隕石中居然顯露出了清晰的磁鐵礦晶體。它們與地球上細(xì)菌所造成的晶體非常類似，那么，它們會(huì)不會(huì)是來自火星的細(xì)菌化石呢？在電子顯微鏡的幫助下，科學(xué)家很快就發(fā)現(xiàn)，隕石中確實(shí)隱藏著許多蠶蛹狀的細(xì)小物體，它們極有可能就是來自火星的細(xì)菌化石。
這一發(fā)現(xiàn)立刻引起了巨大的轟動(dòng)，地外生命的存在似乎已經(jīng)確證無疑。令人興奮的是，如果它們的確是火星生物，它不僅將首次證實(shí)火星生命的存在，而且，就連地球上的生命也極有可能同樣來自火星，也就是說，我們的祖先可能就生活在這顆神秘的星球之上。
然而，不久之后，隨著研究的深入，許多科學(xué)家卻對這一發(fā)現(xiàn)提出了置疑：這顆隕石在抵達(dá)南極之前，不僅經(jīng)歷了漫長的太空之旅，而且還穿越了濃密的地球大氣層，并在南極已經(jīng)存留了十萬年之久。
那么，我們今天所看到的隕石，會(huì)不會(huì)在這漫長的過程中已經(jīng)受到了污染呢？這些看似細(xì)菌的化石真是來自火星嗎？它們會(huì)不會(huì)僅僅只是地球上的普通生物呢？使太古時(shí)代的樣品保持原樣不受污染是非常困難的，它只要穿過大氣層，一旦進(jìn)入地球環(huán)境，就開始被污染，如果我們?nèi)セ鹦菐е鴺悠贩祷氐厍颍矔?huì)發(fā)生同樣的事情，我們現(xiàn)在想做的就是把實(shí)驗(yàn)室搬到火星上去，避免這種情況的發(fā)生。
要想揭開火星隕石的確切答案，惟一的辦法就是到火星上尋找更為確鑿的證據(jù)。問題是，火星地表的環(huán)境非常嚴(yán)酷，即使這里曾經(jīng)存在過生命，惡劣條件也會(huì)將生命的痕跡抹去。
因此，要想證實(shí)火星上曾經(jīng)存在過生命，人們便只有深入火星的地表之下，才有可能找到它們的蹤跡。
為了完成這次太空之旅，新的探測器吸取了以往的教訓(xùn)，重量僅有6.8公斤，這是此前美國“火星探路者”重量的三分之一。同時(shí)，這個(gè)被命名為“獵犬二號(hào)”的探測器直徑也僅有一米左右，如此小巧的設(shè)計(jì)，無疑大大降低了探測器的工作能耗。不僅如此，為了避免把地球微生物帶入火星，給火星造成污染，人們還在“獵犬二號(hào)”發(fā)射之前，對它進(jìn)行了徹底的清潔和消毒處理。與此同時(shí)，為了提高發(fā)現(xiàn)火星生命證據(jù)的機(jī)率，給“獵犬二號(hào)”選擇理想的著陸地點(diǎn)，也讓科學(xué)家費(fèi)盡了心機(jī)。這是因?yàn)�，火星表面的地形十分�?fù)雜，不僅有著高達(dá)25公里的巨大火山，而且，到處都布滿了巨大的隕石坑和崎嶇的山坡，這些都對探測器的著陸構(gòu)成了隱患。此外，根據(jù)地球上得到的經(jīng)驗(yàn)，要想找到生物化石，著陸的地點(diǎn)還得是火星上沉積巖最為集中的區(qū)域。
當(dāng)這一切都得到滿足之后，安全著陸的“獵犬二號(hào)”，便會(huì)打開它的四塊太陽能電池板，開始為下一步的工作儲(chǔ)備能量。此后，專為探測器量身定做的采樣工具，就成了找尋生命證據(jù)的關(guān)鍵。
令人興奮的是，此次火星探測的取樣器，是由一位來自中國香港的牙醫(yī)所設(shè)計(jì)的。它不僅可以在地表下進(jìn)行挖掘，還能毫不費(fèi)力地完成切割和打磨等一系列復(fù)雜的取樣工作，這是人類搜尋火星生命的關(guān)鍵工具，也是第一個(gè)由中國人設(shè)計(jì)的太空取樣器。據(jù)說，它最初的靈感就來自牙醫(yī)的抓鉗工具，并逐漸發(fā)展成了七十多件可相互接駁的靈巧組合。1995年，這一發(fā)明曾被運(yùn)用于俄羅斯的和平號(hào)空間站，為宇航員在太空中進(jìn)行精密焊接立下了汗馬功勞。(中央電視臺(tái)《走近科學(xué)》供《科技日報(bào)》稿)
