地球生命的火星之旅

2009年10月，我國首個火星探測器“螢火一號”，在哈薩克斯坦的拜科努爾航天發射中心升空。這是繼載人航天、“嫦娥”探月后，我國航天航空領域的又一壯舉。火星，這一擁有和地球最接近的環境，很可能存在著水甚至生命的星球，又一次引起了世人的關注。

“螢火一號”

因為火星在我國古代被稱為“熒惑”，所以我們的第一顆火星探測器取其諧音，被命名為“螢火一號”。她的長和寬均為75厘米，高為60厘米，體重110千克，使用壽命兩年。之所以選擇在今年10月發射，是因為此時火星離地球最近，而下一個這樣的發射時機的出現要再等上兩年。與“螢火二號”一同上天的還有俄羅斯的火衛一土壤探測器“福布斯一格朗特”號，它們在2009年9月完成了對接試驗。升空后它們將一同用10個月的時間飛行3.5億千米：到明年8月，它們將在太空分離。此后，“螢火一號”探測器將獨自進入距離火星最近距離800千米、最遠距離80000千米的大橢圓形軌道，展開78.5米長的太陽能帆板，正式開始履行探測火星的使命。

火星上到底有沒有水，一直是歷次火星探測的重點之一。此前，由美國發射的著陸探測器“勇氣號”、“機遇號”和“鳳凰號”都在火星上面發現了水的痕跡，但是都沒能直接發現水的存在。此次“螢火一號”的一個重要任務，也是探測和研究火星表面水的消失機制，探尋火星上到底有無生命跡象的存在。

探測火星談何容易

截至2008年，人類共發射了38個火星探測器，成功的只有20個。尤其在火星探測的初期，有三分之二的探測器都以失敗告終。正因為如此，在航天領域，火星有了“航天器墳墓”的別名。“螢火一號”面臨的最大挑戰。是零下200℃的嚴寒有可能將它的部件“凍死”。

專家預計，

“螢火一號”到達火星軌道兩個月后，將遭遇七次長時間處于火星陰影之中的考驗，其中最長一次將達8個多小時。那時，探測器的太陽能帆板將接收不到來自太陽的能量，維持運行只能靠蓄電池。為了保存能量，必須使部分部件休眠，待飛出火星陰影后，再通過加電將部件喚醒。而“螢火一號”休眠期間的周圍溫度為零下200℃左右，一旦探測器的部件被“凍死”，再加電也無法喚醒它了。為此，“螢火一號”曾在零下260℃的模擬火星環境中進行了專門試驗，休眠了8.8小時后，整個探測器被喚醒并正常工作。

與“螢火一號”一同奔向火星的俄羅斯“福布斯一格朗特”號探測器，執行的是名為“火衛一土壤”的探測項目。與“螢火一號”分離后，它將進入環繞火星的軌道飛行數月，隨后在火星的衛星“火衛一”上著陸；并搜集火衛一上的土壤樣本，再飛回地球。如果一切順利，它采集的土壤樣本將成為人類自上世紀70年代登月以后，首次帶回地球的外星土壤樣本。

“福布斯一格朗特”號探測器。之所以引起世人的極大關注和興趣，不僅因為它將進行的是一次地球與火星之間的往返旅行，而且還因為它首次攜帶了地球生命。科學家把他們所選擇的地球上較低級生命形式的樣本，封存在一個直徑為3英寸的鈦制容器內，并將這些生命送入星際太空，作一次為期34個月的火星之旅。

在環繞地球的低軌道運行中，生物體受到了地球的強大磁場的保護；地球磁場能使宇宙射線和太陽的最為強烈的輻射轉向。因此，不可能利用在距地球僅數百千米的軌道中運行的國際空間站或航天飛機，來驗證細菌和其他生物體能否在星際太空生存。但是，如果把它們帶到火星又帶回來，科學家將會看到他們的樣本是否有足夠頑強的生命力，能經受住深太空可能有的強烈輻射。

我們是火星人嗎

被攜帶的首批地球生命，包括以耐輻射而聞名的奇球菌，它們因為能夠在強輻射環境下生存而被科學家冠以“柯南細菌”的綽號；微小的緩步類動物水熊，它們也能在溫度和壓力極端惡劣的環境下生存；地球上被研究得最多的生物體之一啤酒酵母；植物擬南芥以及多種不同的微生物。之所以選擇讓它們一起進行此次火星之旅，意在檢驗與單一種類的微生物相比，由相互依賴的生物體組成的一個群體，是否生命力更加頑強、耐輻射能力更好。按計劃，它們將于2012年返回地球。

這項試驗名為“生命星際飛行試驗”，旨在驗證生物體能否在沒有保護的情況下在太空中長時間生存。關于地球生命起源，有人認為。簡單的生物體能持續多年在太空中漂游而不死亡；這意味著地球上的生命有可能是從另一個星球漂浮到這里來的。這一設想引起了極大的爭議，但卻得到了最近一些發現的支持：細菌可以在沸水、酸性泉、核反應堆、海底深處的火山口以及其他極端不利的環境下生存得很好。但是，還沒有證據表明細菌具有能在深太空存活數年的能力。

有科學家認為，太陽系最早的生命可能起源于火星，隨后在隕星撞擊火星時隨著在太空中四散的碎片到達了地球。在地球上，這些簡單的類似微生物的生命開始進化，最終演變成了動植物和人類。換句話說，我們有可能是火星人。34個月后，當這些被封存在鈦制容器內的地球生命回到老家時，也許能有助于解開地球生命起源之謎。

能否把人類送上火星

火星一直是人類最向往的地方。人類目前的科技水平可能剛剛達到，也有可能還遠遠不到前往火星的載人任務所需的技術水平。因此，把人送上這顆紅色行星仍是一個巨大挑戰。

航天專家最近的評估結果顯示，執行前往火星的載人任務，必須把質量是國際空間站兩倍的、約800噸的物資送入太空。美國宇航局打算利用“戰神5”號火箭，分4至5次發射這些設備，并在繞地球飛行的軌道上將它們組裝成能飛往火星的宇宙飛船。在宇航員到達火星前，還要將盡可能多的貨物先送到那里。因為火星任務跟月球任務不一樣，你不能隨時返回地球，一旦他們被送往那里，有可能要在那里呆好幾年。

美國宇航局設想由6名宇航員執行一次火星任務，其中包括指令官、科學家、工程師、醫學專家等等。他們必須知識淵博，但是各有專攻。從地球飛往火星至少需要6個月，宇航員在火星上須停留約500天；6個人在有致命風險的太空環境下呆上大約2年半時間，對執行任務的宇航員來說，確實是個不小的心理挑戰。目前，俄羅斯已通過6名志愿者完成了第一階段的相關試驗，希望能對火星任務的行為科學方面有更多了解。

宇航員見機行事對火星任務的完成非常重要，因為地球和火星之間距離遙遠。指令從地球傳輸到火星上大約需要40分鐘。而且宇航員無法再次獲得補給，他們只能依靠事先送到火星上的東西或隨身攜帶的東西生活。因此，當有什么東西出現故障時，他們必須能修好它。

大傷腦筋的火星菜譜

火星的一大好處，就是它的大氣中有二氧化碳，因此，宇航員可利用這些資源獲得所需的氧氣和水。“民以食為天”，說到食品，美航天局正為火星菜譜大傷腦筋。

火星之旅的菜單應該是這樣的：分量夠輕，營養豐富，美味可口，還要儲存時間足夠長，能歷經長達數年的時間而不變質。在航天飛機和國際空間站上，大受宇航員歡迎的壓縮包裝的“冷凍干燥奶酪烤通心粉”，是肯定不會再出現在火星任務的菜單上了。這種透明的包裝無法經受潮濕和有氧的環境，通心粉在吃之前就會壞掉，而其他用金屬箔片包裝食物也不行——因為它們太重了。

想想看，要一下子打包超過6570份早餐、午餐、零食和晚餐——足夠6個人吃上三年多的口糧，談何容易。即便這樣，每個宇航員每天的配給也只能是3，2磅重的食物，比美國人每天的平均食量還少了三分之一。每份食物都要有5年的保質期。所有這些食物都要被運到3.5億千米之外的一個餐桌上，那里連一件像樣的炊具都沒有。然而科學家并沒有對此顯出絲毫畏懼，哪怕設計一份火星菜譜是一個有待解決的科學問題。他們正在尋找更小的系統，設法為宇航員提供新鮮食品；這些新鮮食品不僅營養更豐富，而且對改善他們的心理狀態大有好處。