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下载安装Flash播放器我国已具备自主火星探测能力,有望在2013年实现首次自主火星探测器发射。这是10月21日在京举行的空间技术论坛上传出的信息。当日,以火星探测为主题的空间技术论坛在中国空间技术研究院举行,我国航天领域的主要专家聚集一堂,共同商讨我国自主火星探测问题。为使读者更多了解我国2013年实施火星探测的目标和任务,我们特刊发与会专家的报告摘要并约请会上作专题报告的欧阳自远院士结合其报告为本报科技文摘专栏撰文,敬请读者关注。 ——编者
中国计划,肩负三大远期任务追寻生命踪迹
探寻火星过去是否存在过生命;火星生命生存的环境——火星水体的活动与演化,为生命起源和探寻地外生命提供新的科学依据。
1、探测现在火星生命活动的信息。
1877年意大利米兰天文台台长亚帕雷利斯基用天文望远镜观测火星,发表了火星地图。但是很遗憾,由于望远镜本身视觉上产生的误差,他把很多点都连起来了,所以连成一条一条直线,这是很有名的一个科学观测的火星图,但却得出了错误的结论,认为火星上有很多运河,因此猜测一定有火星人存在。这样导致了上世纪初大量的科幻小说,地球人大战火星人等等。
1975年美国发射的海盗1号和海盗2号火星着陆器以及2007年发射的凤凰号火星着陆器,通过大量的科学探测与科学实验,证明火星现在没有任何生命活动的迹象。
2、探寻火星是否曾存在过生命。
既然火星现在没有任何生命活动的迹象,火星探测的主要任务转变为探测它是否曾经存在过生命?哪怕是最低等、最原始的生命。
在人类找到的20多块火星陨石中,1984年在南极找到的ALH84001火星陨石的切片中,在电子显微镜下观察到许多类似细菌的“化石”,科学家们还在争论,这些“细菌化石”也许是非生物过程形成,也许是生命物质的化石。假若是生物成因,表明36亿年前火星可能产生过最低等的生命,而当时地球上发育的生命也是同等水平的细菌。也许火星早期的生命被夭折,而地球的生命得以繁衍,至今仍然没有结论。
3、火星生命生存环境的探测。
火星生命的探测重点转移到探测火星生命生存的环境——火星水体的活动与演化。生命是指具有遗传复制自己的能力,具有新陈代谢功能。实际上,学术界对“生命”的理解也有不同。
一种观点认为,生命的概念和有无生命的标准应以地球上的生命概念为标准,所有生物都是由碳氢化合物构成,以蛋白质的形式存在,以核酸作为遗传物质基础(对地外生命的探索中,大多数是以此为依据)。
另一种观点认为,生命组成成分不一定就是我们地球生物的模式,地外的生命可能存在另外的以硅或锗替代碳,溶剂不是水而是乙二醇等构成的生命形态。目前,学术界仍然以地球生命的模式来探测地外的生命物质。
现在我们知道,火星有一个大气层,主要以二氧化碳为主,还有极少量氮气、稀有气体和水蒸气,但是大气层很稀薄,相当于地面35-40公里高度的大气的稀薄程度。因为空气稀薄,空气的运动速度快,所以经常发生台风,发生全球性的沙尘暴。
火星的表面平均温度很低,年平均温度是零下30摄氏度左右。火星的地形现在也很清楚,北半球是一个低洼的,像一个极大的海洋盆地(但是没有水),南半球有很多高山和巨大的峡谷。火星历史上有大面积的火山喷发,奥林匹克火山高25千米,是太阳系最高的山峰。火星表面布满了由小天体撞击火星表面形成的撞击坑。
在火星的照片里都可以看出来,火星确实有过水的活动,火星探测器传回的火星表面照片显示出非常清晰的河道、支流、干流和湖泊,表明火星上确实有过水体的活动。火星的极地有冰盖,冰盖的面积冬季增大,夏季缩小,冰盖主要是干冰,也有少量的水冰。另外火星表面的水蒸气也非常稀少。
以往的火星探测活动一直把评估火星过去存在过生命的环境研究作为焦点,研究者从综合分析火星表面水的活动特征;探测火星次表层是否存在水体;火星地质历史时期水的演化模型以及火星上是否存在可支撑生物演化的潜在能源研究等个角度开展了火星古海洋与古水系的研究,恢复火星的古地理和古环境,研究火星水体的演化特征,探测地下水的埋藏位置、深度与分布等多方位的研究。2005年8月12日,美国宇航局发射了火星勘测轨道飞行器(MarsReconnaissance Orbiter)用于探测火星表面以下的岩石、冰以及液态水的分层情况。欧洲用雷达对当今火星水体的埋藏部位和水体的演化等做了观测。
迄今的研究大致可提供以下认识:1,火星表面现今没有水体的正常活动;2,火星表面过去曾经有过明显的水体活动;3,现今火星的水体可能埋藏在地下;4,火星表面分布有大面积的蒸发盐类矿物;5,沉积岩是唯一可能含有化石的岩石,寻找沉积岩将是探测火星过去存在过生命的关键。