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详解火星探测价值:我们在宇宙中是否孤独  

2012-08-02 22:34:58|  分类: 圈子科技经典 |  标签: |举报 |字号 订阅

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哈勃空间望远镜拍摄的火星,半个世纪以来人类已经发射了40多颗探测器,而最近的一颗就是好奇号火星车,它将于北京时间8月6日中午登陆火星  哈勃空间望远镜拍摄的火星,半个世纪以来人类已经发射了40多颗探测器,而最近的一颗就是好奇号火星车,它将于北京时间8月6日中午登陆火星

北京时间8月2日消息,据物理学家组织网站报道,神秘的火星一直吸引着人们关注的目光,自从航天时代开始以来世界各国已经向火星发射了超过40颗探测器,科学家们迫切地想知道,尽管现在满目荒凉,但在历史上这颗红色的行星上是否曾经存在过生命。而现在,最新的一颗探测器即将抵达这里,这就是美国宇航局的“火星科学实验室”,也就是“好奇号”火星车,它将于北京时间下周一中午在火星着陆。但是尽管科学家们兴致高涨,仍然有人发出这样的疑问:火星探测是否真的是一项值得去做的投资?因为很显然,探测火星并不便宜。

  当然我们很难开列出一张完整的收支清单,但在过去的48年中美国宇航局在火星探测项目上的确开销不菲。仅仅是上世纪70年代首次成功着陆火星并发回首张火星地表图像的美国“海盗号”探测项目就耗资超过10亿美元——当时还是1970年代,美元还是非常值钱的。为更多人所熟知的勇气号和机遇号两个孪生火星车项目,其项目研发和运行总开支也达到了10亿美元,而此次实施的好奇号火星车项目的耗资则高达25亿美元。在美国国会中,有一部分议员已经对此颇有微词,他们说:是时候收一收口袋了。奥巴马政府公布的2013财政年度中将美国宇航局用于火星探索的拨款从5.87亿美元削减到了3.6亿美元。

  火星探测的意义

  但是支持者们坚持认为火星探测对于美国至关重要。对这颗地球近邻的探索行动将可以帮助回答有关地球历史的很多基本问题,增强美国的优势地位并吸引更多的孩子对科学产生兴趣。这样的探索行动还将让人们逐渐接近一个终极问题的答案:我们在宇宙中是孤独的吗?正如波多马克政策研究所高级研究员艾登·穆森(Alden Munson)所言:“这是对于生命意义的探寻。” 波多马克政策研究所是一家设立在美国弗吉尼亚阿灵顿的科技智囊机构。

  从历史上看,美国这个国家和火星的渊源紧密。这种历史可以一直追溯到洛威尔的时代,在19世纪90年代,他将他的望远镜指向火星并认为自己看到了某种复杂的网络状结构,他认为这些是火星上的运河,一定是火星上的文明社会所建造的。当然他从来没有见到过这些“火星人”,但从那以后“火星人”便成了科幻小说中的主角。

  直到1965年,地球上的人们才首次近距离观察到这颗神秘星球的面貌。这一年,美国宇航局发射的水手-4号飞船从火星附近掠过,它搭载的相机拍摄了火星的照片。人们从这些模糊不清的照片上看到的是一颗和月球有些相似的死寂的星球——没有水,没有地质活动的存在迹象,而这正是生命存在最重要的两个条件。但在后续的探测中,人们的这些看法又发生了改变。1972年,美国宇航局的水手-9号飞船成为首颗火星人造卫星,人们发现火星上拥有太阳系最高的火山,拥有太阳系最大的峡谷,还有蜿蜒的古代河道痕迹,这一切都说明这颗行星拥有远比我们设想中复杂的地质系统。

  在那之后美国又接连进行了多次火星环绕和着陆考察,比如70年代进行的海盗号计划,以及后来的勇气号和机遇号火星车项目等等。经过大量探测之后,科学家们逐渐发现火星可以作为研究地球气候和地球物理学的绝佳参照实验室。研究已经证明火星在遥远的地质历史上曾经拥有远比今天温暖潮湿的气候环境,在很久之前这里或许曾经是一片适合生命生存的土地。当行星科学家们最近在美国国家科学院济济一堂商讨下一个十年内的研究计划时,搜寻火星上的宜居环境再次被列为最高优先级。

  出于现实性的考虑

  大卫·佩吉(David Paige)是一位美国加州大学洛杉矶分校的行星科学家,多年来一直从事月球和类地行星研究工作。他说:“如果在火星上存在或曾经存在过生命,这就意味着生命并不是特殊的,也可以在其它地方出现。而如果最终证明火星确实是贫瘠而荒芜的,那么地球将显得比以往更加独特。”不过也有一些专家质疑将如此多的精力集中在一颗行星上是否明智。他们指出,太阳系内还有许多其它目标,如木星的冰冻卫星木卫二。这颗星球被一层厚厚的冰层覆盖,在冰层下方的海洋中可能拥有支持生命生存的环境条件;还有土星的卫星土卫六,富含有机化合物,这里同样值得深入探究。大卫·朱维特(David Jewitt)是加州大学洛杉矶分校一位主要研究彗星和小行星的科学家,他表示:“这就像是一个弄丢了家里钥匙的孩子只在路灯下寻找一样。”不过,当考虑这个问题时有一点必须牢记在心,那就是:行星科学的研究拨款非常有限,并且即使是那些支持应当在更广泛范围内展开探测活动的人也承认火星仍然是一个最具有现实性的探测目标。

  举例来说,要实施一项远赴木卫二展开考察的项目,光是将探测器送达目的地就需要耗费6年时间,而相比之下好奇号火星车的单程路程仅需要8个月。木卫二还有其它一些不利条件,比如来自木星磁场的高能带电粒子可能只需数周就可以毁掉飞船上的电子系统。就像来自美国亚利桑那大学,专门研究这些外太阳系冰冻卫星的行星科学家理查德·格林贝格(Richard Greenberg) 所说的那样:“我个人非常喜欢木卫二。但是客观的说,木卫二和火星都是搜寻生命迹象的好去处。”

  太空探索的价值

  不管科学家们最终是否能找到地球之外的生命体,火星探测项目确实增强了美国的威望。正如穆森所言:“全世界各地的人们所感受到的很多温暖人心的时刻,很多都来自太空探索项目。因此很难准确的去计算一项太空探测计划所带来的价值。”太空探测项目是最终的地位象征。中国和印度通过成功的太空计划展示了各自的技术实力。甚至包括伊朗,巴基斯坦,委内瑞拉,以色列,墨西哥和十多个其他国家都跃跃欲试,希望在这一领域崭露头角。美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的科学家亚当·谢里夫(Adam B. Schiff)说:“如果我们停止火星计划,那么要想重新回去可能就要再花上数十年。”位于加州帕萨迪纳的喷气推进实验室是美国宇航局火星探测计划的指挥中枢。他说:“我们拥有所需的专业技术。在这个世界上没有任何其它国家可以做到这一点。”事实也确实如此,美国宇航局自从1964年以来已经实施了13次成功的火星探测项目,另有5次失败,而相比之下,前苏联(1991年之后为俄罗斯)在火星探测计划上则是厄运连连,该国已经经历了15次重大失败,仅有4次取得了部分的成功。

  穆森还表示,相比美国在其它太空项目上花费的金钱,火星探测项目只占了很小的一部分金额。他指出,仅在2011年,美国宇航局就在国际空间站和航天飞机项目上花费了40多亿美元,而设计作为现役的哈勃空间望远镜继任者的詹姆斯·韦伯空间望远镜项目,宇航局已经为其支付了88亿美元。这看上去已经是非常惊人的花费,但是如果你去看一下美国国防部仅仅在2012年一年的预算拨款,超过6000亿美元的金额会让宇航局的任何项目黯然失色。朱维特说:美国人每年花费70亿美元购买薯片。而佩吉也说:“对于火星项目而言,我们所说的仅仅是一比非常小的开销。”但就算是这样,在美国选举年的狂热之中,政客们仍然觉得这些用于科学的钱是“太浪费”了,他们找不到将钱花在火星探测方面的理由,只要美国政府依旧债台高筑,很多美国民众的要求没有得到满足之前就永远如此。

  不过这次,在好奇号即将展开火星登陆壮举的时刻,似乎很难找到一个人愿意去公开批评火星探测项目。但是在2004年,当美国总统小布什推动一项雄心勃勃的太空计划(其中包括载人火星飞行)时,来自美国康涅狄格州的参议院乔·利伯曼(Joe Lieberman)提出了批评,他说与其将数十亿美元的经费用在火星上,还不如将这些钱用在地球上,用在改善美国民众的医疗,教育和公共安全方面。美国火星协会创始人,航天工程师罗伯特·祖柏林(Robert Zubrin)表示:即便是那些对火星感兴趣,并且对好奇号的诞生感到兴奋的人们也对此提出了担忧,他们忧虑宇航局是否“将鸡蛋都放在了一个篮子里。” 火星协会(Mars Society)是一个民间组织,致力于推动实施载人火星飞行计划。

  美国宇航局在1999年经历重大挫折,当年实施的两大火星探测项目——火星气候轨道器和火星极地登陆者全部失败,但是美国宇航局当时就已经开始着手为下一次的火星探测做准备,并且之后都取得了成功。

  但是这次已经没有办法再像当年那样迅速反应了。原本计划中的火星取样返回以及木卫二探测计划都已经因为资金短缺而被推迟执行。在好奇号项目之后,美国宇航局的行星科学家们手里只剩下唯一一个大型火星探测项目,即一个名为“MAVEN”的火星轨道器,它将对火星大气和气候情况展开考察,预计它将于2013年发射升空。(晨风)

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