2020,到火星去
2020-12-22王梦影
王梦影
2020年10月,火星和地球将恰好与太阳来到一条直线上,形成“火星冲日”。彼时,两者将达成最近距离。错过这次照面,要再等780天。
过去大半个世纪的18个“火星冲日”年里,全世界有48次公开了名称、以火星为目的地的航天任务,成功的不到一半。今年,去往火星的队伍中将出现五星红旗的标识。我们将见证中国第一次真正意义上的行星探索任务。
远征漫漫
这一次,中国自主研发的探测器将搭乘“长征五号”运载火箭,从海南文昌发射基地出发。它将高速冲出大气层,进入绕地球轨道。接着又多次加速,奔向火星。
旅途漫长,要历时7个月。探测器抵达火星后,将狠狠踩下刹车,进入环绕火星的轨道。之后,探测器将分解为轨道器、着陆器和火星车,联手执行探索任务。据中国科学院国家天文台研究员郑永春介绍,轨道器将环绕火星进行遥感探测,拍摄照片、收集数据;着陆器在隔热罩的防护下,进入火星大气层,之后用降落伞等多种技术手段进行减速,最终降落在火星表面;在着陆器到达火星表面后,火星车则会驶出,巡视这片陌生的土地。
郑永春打了个比方:所有东西及燃料都需要从地球上带过去,装载的东西太重,路程太远,小货车就帮不上忙了,需要大卡车。“长征五号”就是一架直上云霄的大卡车,常被昵称为“胖五”,120吨的氢氧煤油发动机提供了中国火箭能达到的最大推力,全部核心技术都是中国自主研发。
2016年,长征五号遥一运载火箭首飞,出现故障,推迟了两小时才出发;2017年,长征五号遥二火箭发射失利,星箭坠入太平洋。胖五经历数次回到原点、寻找问题、解决后再出发。去年年底,长征五号遥三运载火箭明亮的火焰尾巴一路割开墨蓝色的夜,精准入轨,星箭分离。它准备好了。
“我们曾经以为航天不会失败。”一家中国科幻产业公司的创始人姬少亭说。2013年,月球车“玉兔”搭载嫦娥三号运载火箭抵达月球表面,还在新华社供职的姬少亭和同事为这台机器注册了微博账号。
玉兔和后来的玉兔二号俨然火星车的前辈,但月球探测和火星探测的环境截然不同。据郑永春介绍,月球土壤颗粒尖锐,月尘带有静电,火星不存在这一问题。火星上的大气则比空气稀薄的月球表面麻烦很多。它可能带来尘暴,覆盖电池板,气压和风向无法预测的气流也给着陆器下降增加了不可控的变量。
“技术层面上,月球任务与火星任务的共同点很少。”郑永春说,“但中国探月计划和火星计划的承继性是很明显的。”
继承下来的,是人。
不少中国航天探月工程的成员进入火星探索的班底。年轻人曾驻扎在戈壁滩上,利用类似月球表面的环境展开实验。他们早晚跑步,越跑越远,直到驻地附近出现了狼。他们拍摄月亮、爬过仪器的小蜥蜴、食堂拉面的大师傅。驻地的大石头上刻着“望舒”,取自屈原的诗句,意为月亮上驾车的女神。
岁月悠悠
中国的第一次,也将会是世界火星探测历史上的第一次:一次任务实现轨道器的“绕”、表面着陆器的“落”、火星车的“巡”三个目标。
这一大步,跨过了人类火星探索的60年。20世纪60年代,美苏争霸开启了探索星空的竞赛。第一颗进入行星轨道的“卫星斯普尼克1号”升空僅3年后,火星征程就开始了。此后10年里,苏联和美国12次尝试飞跃火星,仅4次成功,拍摄了图像传回地球。
20世纪七八十年代则在火箭相继升空的点火声中度过,形态各异的探测器冲入火星轨道,有的燃烧在下降路上,有的撞碎在火星表面,有的则突然信号全失。
20世纪90年代始于两个句号。1991年,苏联解体,俄罗斯继承了火星航天项目,财政危机让这个项目停滞了5年。1993年,美国宇航局的“观察者号”失联,8.13亿美元湮灭于深空。美国宇航局提出了新的火星探索指导方针:更快,更好,更便宜。火星车出场于2000年后,勇气号、机遇号和好奇号先后踏上火星表面的旅途。
火星不再是天空中的红色战利品,而是一个需要精打细算去接近的科学目标。国家也不再是星海中的唯一力量,商业航天公司发展起来,其中,美国的SpaceX公司占据全球发射市场总量的五分之一,蓝色起源则在火箭引擎研发上一骑绝尘,这两家公司均公布了移民火星的计划,那是他们势在必得的下一站。
星海茫茫
2019年11月,在位于河北省怀来县的地外天体着陆综合试验场,我国首次火星探测任务着陆器悬停避障试验圆满完成。
目前,尚不能获知着陆器将降落于火星何处。这颗红色行星表面有太多备选着陆区域。它的两极覆有冰盖,赤道处密布着细密的河网遗迹,记录着曾经存在的水文运动。它的山峰比珠穆朗玛峰还要高两倍,峡谷比科罗拉多大峡谷还要深,洪水的切割范围,比地球上任何地方都大得多。
人类曾一度寄望在火星上发现生命。连缀的陨石坑出现在19世纪天文学家的望远镜里,一度被认为是某类文明的运河系统。1976年“海盗一号”拍摄的一张照片上,丘陵的光影酷似一张脸。
在姬少亭看来,火星成为星际探索的当红目的地,也是人类幻想的流行载体,是因为人类的孤独和好奇心。以它为主角的故事映衬出当年最迫切的欲望。“一战”“二战”的夹缝里,火星负责带来长着触角或喷出烈火的外星侵略者。一部描述火星入侵的广播剧曾让大半个美国陷入恐慌。太空时代到来后,火星成为实现野心的殖民地,描述人类在火星建立社会、发展经济政治的《火星编年史》和《火星》三部曲成为经典。
当下,中国科学家对火星有着种种现实层面的研究愿望。在地球上与“荒漠化”作战的中国科学院研究员刘永定,曾提出想用藻类改造火星,为人类移民“开路”。我国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥曾表示,深化对火星演变的认识,可以为保护地球、扩展人类生存疆域进行探索。中国探月工程首任首席科学家欧阳自远则干脆表明,火星完全能被改造为生机盎然的“小地球”。
郑永春曾多次到广西、陕西、安徽、青海的群山深处,为那里的小学生做科普。一些地方的孩子们告诉他,从未上过科学课,因为没有老师会教。他们也几乎从未听说过2020年会在火星上行驶的中国小车。郑永春给他们讲宇宙。比起城里的同龄人,山里的孩子们很羞涩,不会积极提问,但也极专注。在这群孩子中间,郑永春的名字正是“火星叔叔”。
(摘自2020年1月1日《中国青年报》)