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火星,從神話到未來|地球知識局


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更新日期:2022516
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(⊙_⊙)

每天一篇全球人文與地理

NO.1926-探索火星的進程

作者:斯文的樊學長

制圖:孫綠 / 校稿:朝乾 / 編輯:養樂多

2020年7月23日,中國火星探測器“天問一號”搭載長征五號遙四運載火箭從海南文昌航天發射場發射升空,這標志著中國對火星探測的開始。2021年5月15日,天問一號探測器成功著陸於火星烏托邦平原南部預選著陸區,我國首次火星探測任務著陸火星取得成功。

天問一號升空

(圖:中國新聞社 / Wiki)▼

天問之名源自屈原寫作的楚辭。古人那時就有了對無垠宇宙的探索欲,還把火星稱為“熒惑”。火星一度是中國人最畏懼、最好奇的星相。這顆橘紅色的星球,千百年來承載了人類無盡的好奇心。從古代占星者的想象,到如今探測工程付諸實踐,不變的,是我們對於更廣闊世界的向往。

極具標志性的水手峽穀,仿佛火星的東非大裂穀

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(圖:NASA)▼

火星,中國人來了

人類探測火星的歷史始於美蘇冷戰時期,兩個超級大國傾全國之力進行太空競賽,除了著名的登月,還有對火星的探測。想進入一顆同樣繞太陽公轉的行星軌道,其實並不容易,任何一個細節出現問題,都會影響到整體效果,進而導致任務失敗。

1975年,歷史上第一次由兩個國家合作的載人航天任務

阿波羅-聯盟測試計劃啟動

大國之間除了競爭,同樣可以合作

(蘇聯與美國宇航員緊握雙手,圖:NASA)▼

從60年代起,兩國便發射各式各樣的探測器,但是失敗率極高。直到1971年,蘇聯的火星3號終於完成了人類歷史上的首次成功登陸。

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蘇聯火星3號著陸器剖面

(圖:NASA / Wikipedia)▼

中國的航天事業雖然起步晚,但是進步很快,從發射人造衛星,到載人航天,再到近地軌道空間站、月球探測。短短數十年間,中國航天人從零開始,通過自主研發,積累了紮實的科研和技術成果,腳步遍及各個領域。近二十年來,隨著中國綜合國力的提升,推進航天工程的速度明顯加快,探測火星,成為航天規劃中必然經歷的重要一步。

東方紅一號衛星成功發射距今已經半個世紀了

將近兩代人時間,我們方有今日的成就

(圖:Brücke-Osteuropa / Wikipedia)▼

早在2011年,國家航天局就與歐洲、俄羅斯合作發射首顆環繞火星探測器螢火一號,由於探測器未能成功變軌,最終墜毀。遭遇失敗後,中國吸取前車之鑒決定自主研制。

這次是兩個探測器:螢火一號、火衛一-土壤(俄)

由於未能成功變軌,探測器被困在地球軌道最終墜毀

兩個探測器本來的目標是對火星及火衛一的探測

(圖:wiki@Hat600)▼

此前,中國已經積累了探月的成功經驗。雖然火星探測的難度要比探月大得多,但是成熟的技術團隊和技術積累仍是實打實的基礎。

2016年1月中國的火星探測計劃正式立項,步伐比國人引以為傲的探月工程更為緊湊。繞行星探測和著陸巡視在探月工程中,由兩顆探測器,分兩次進行,在火星探測中則會由天問一號一步到位。

其實,僅僅是著陸巡視這一項,就有無數的技術難題需要克服。雖然各個強國都有志探測火星,但是只有美國有成功著陸巡視的經驗。蘇聯發射數顆探測器,僅有火星3號成功登陸,而且僅僅維持工作了20秒,未能完成巡視。其難度可想而知。

火星登陸的最後一步有個不太好聽的別稱:“恐怖七分鐘”

讓探測器和探測車平穩地挺過這“恐怖七分鐘”極具挑戰性

(好奇號在火星夏普山山腳下的自拍)

(圖:NASA / Wiki)▼

登陸巡視僅僅是展開科學研究的手段,具體研究將圍繞著火星是否具備生命存在的條件進行,涉及對火星的土壤環境、礦物組成、磁場演化史、地質演化史、大氣、以及水等課題的研究。一旦這些研究達成,將為人類揭開火星的神秘面紗做出關鍵性的貢獻。

很多人相信在火星兩極冰蓋和一些巨大的盆地之下

存在著成規模的液態水

但具體如何還是要登陸巡視才能找出線索

(火星北極冰冠,圖:shutterstock)▼

2020年7月23日,承擔著上述重任的中國火星探測器“天問一號”,搭載長征五號遙四運載火箭從海南文昌航天發射場發射升空。天問一號經歷了7個月的太空旅行後,於2021年2月10日進入火星軌道。5月15日,天問一號探測器成功著陸於預選著陸區。我們也見證了中國火星探測史上的重要一步。

這次天問一號著陸區域位於烏托邦平原南部

這周邊也是美國火星探測的熱門著陸區域

(底圖:NASA)▼

火星到底有何魅力?

研究火星,其實是人類文明幾千年來的夙願。火星圍繞太陽公轉的速度與地球並不同步,所以在地球上觀測火星,時而順行、時而逆行,顯得捉摸不定。這引起了人類強烈的好奇心。

(藍色為地球軌跡,紅色為火星軌跡)

(圖:Todd K. Timberlake / Wikipedia)▼

然而在缺少科學研究手段的古代,人們只能用星相學去解釋火星的軌跡,導致世界各地的古代文明中,火星的寓意普遍不好。例如在蘇美爾、古希臘、古羅馬神話中,火星都是戰爭的象征。

古羅馬的“火星神”與“金星神”(馬爾斯與維納斯)

馬爾斯除了是戰爭的象征,還司掌農業與繁育

因其紅色,成為了相當男性和父權角色的象征

(龐貝壁畫,圖:wiki@Sailko)▼

在中國古代,火星因其熒熒如火,位置、亮度又時常變動讓人大感迷惑而得名“熒惑”。在古代占星學中,熒惑意味著變亂、災荒、疫病、戰爭等不詳。當熒惑星停留在二十八宿“心宿”內,就是著名的天象“熒惑守心”,當時的占星學家認為這預示著君主駕崩或宰相下台。

隨著科技發展,觀測技術的提升,人們又對火星有了不一樣的聯想。在19世紀末,當時的天文學家使用低分辨度望遠鏡觀測到,火星赤道南、北緯60°之間地區分布有大片細長的直線網絡。當時的天文學家普遍認為那是火星智慧文明挖掘的運河和灌溉渠道。

第一個通過望遠鏡看到火星的人-意大利天文學家夏帕雷利

(圖:Justus Sustermans / Wikipedia)▼

19世紀,夏帕雷利制作了第一張詳細的火星圖

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他把這些線條稱為Canali

這在意大利文中的意義是“溝渠”

而在譯成英文時被譯成了“運河”

(圖:wiki)▼

到了二十世紀初,研究人員利用改進後的天文望遠鏡,發現所謂的“運河”實際上是一種光學幻覺。

1976年7月,美國“海盜一號”探測器拍攝了一張照片,上面驚現出一張人臉。後來才發現,人臉其實是由於視角和光線的角度而產生的幻想性錯覺。在此期間,關於火星智慧生命的各種科幻文學、電影、漫畫層出不窮,成為數代孩子引入天文愛好者世界的橋梁。

當你凝視火星時,火星也在凝視你

(圖:Viking 1, NASA / Wikipedia)▼

上世紀90年代以後,探測火星的太空任務由美國主導。火星土壤中水、大氣中的甲烷陸續被發現。這些成果都證明,火星是太陽系中除地球外最宜居的星球。認識並研究火星,會成為人類邁向星辰大海的重要起步。

正因如此,各國航天機構紛紛公布了火星定居計劃。SpaceX、洛·馬和波音等企業對此也有興趣。人類移居火星,已經成為當代人最具有浪漫色彩的期許。

火星買房,了解一下

(構想中的火星溫室)

(圖:NASA / Wikipedia)▼

向天問一號致敬

我國的航天事業並不是一條坐享其成的康莊大道,探索火星的征程也遭遇過失敗。但航天人憑借自強不息的探索精神,最終從未知中開辟了一條屬於中國航天的道路。天問一號的發射,背後凝結了中國人探索未知世界的勇氣與智慧。人類所有領域的科技進步,都離不開這種探索精神。

我國企業在發展中同樣遭遇過無數坎坷,經歷過厚積薄,終於成為行業中的重要組成部分,並通過技術積累促進行業的進步。就在天問一號成功登陸之際,除了航天人歡呼外,國內的各大企業紛紛為此舉致敬。表達敬意的同時,也體現著一種奮鬥者之間的惺惺相惜。比如OPPO 就為此推出了Find X3火星探索版,通過對產品的深度定制,充分彰顯探索精神。

如今我們早已習慣了手機存在,將之視作理所應當,往往會忽略掉其中手機為通訊、工作、娛樂帶來的巨大改變。手機是我們日常生活中最科技化的產品,它的任何一個設計細節,都有可能影響人們最終的使用體驗。為了達到極致的用戶體驗,Find經過一次次摸索、一次次調試,從細節中體現科技之美。

科技帶給用戶的驚喜,源自於一次次技術的突破。從2011年設計第一款側滑鍵盤,2012年設計全球最薄手機,2014年的VOOC快充,2018年的升降雙潛望攝像頭。每一代都經歷了長期的技術積累和種種突圍的嘗試,如今的Find已表現出強大的性能和精致的設計,它引領了旗艦手機的新方向。

而此次上市的Find X3火星探索版,包裝和外觀都帶有明顯的航天工業風,包裝盒上的“灰橙”顏色搭配與機身相呼應。盒蓋的外觀就像懸浮在盒身上一樣,仿佛置身外太空,帶來視覺上的失重懸浮感。蓋板用火星的烏托邦平原地貌作為背景,采用特種紙紗岩紙配合浮雕的凹凸感,體現環形山地貌。機身後蓋擁有磨砂的質感和近似金屬的光澤感,風格冷峻神秘,科幻氣息十足。

如今手機是每個人的“私人國度”。Find X3火星探索版在這一方小天地中,通過定制主題、UI界面,模擬火星上的淩晨、傍晚,從火星視角的光影變化,體會未來美學的極致浪漫。這大概是一個普通人距離火星最近的時刻。這一切,也是向探索火星、及更遙遠的航天人,表達的敬意。

不管是什麼行業,我們都離不開這些努力拼搏的探索者們。正是這群具有探索精神、浪漫氣質工程師、設計師們將計劃一步步付諸實踐,才有了現在的成就。就像20年前,我們無法想象手機可以發展到今天的景象。也許20年後,在人們的不懈努力之下,火星探測也會超乎我們的想象,帶給我們更多的驚喜。而這一切,都源於對未知不竭的好奇和探索的勇氣。

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*本內容為作者提供,不代表地球知識局立場

封面圖片:shutterstock@ike-28

END

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