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【《宇宙》 卡尔萨根】第五章 神秘的红色行星

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第五章 神秘的红色行星 
  在众神的果园里,他所注视的是四通八达的水渠
  依奴马·埃利希,苏默人,约公元前2500年。
  同意哥白尼观点的人认为,我们这个地球是一颗行星,她和其他行星一样,随着太阳在九天邀游,承受着太阳的光辉。他们也和旁人一样,有时不禁会产生这样的遐想……在其他的行星上,同我们这个地方一样也有华美的服装和家具,不仅如此,它们的居民也和我们地球上一样……。但是,我们总是倾向于认为,去探索其他行星上发生的事倩是徒劳无益的,因为一旦真正探索起来,可能就永无尽头了……。对于这件事,我刚刚还认真地思索了一番。[这并不是说,我认为自己比那些(业已逝去的)伟大人物目光更敏锐,而是说,在他们大都故去之后,我仍有幸继续活在世上]。我想,这样的探索并不是那么不切实际的,前进的道路也井不是那么困难重重的,而是存在进行各种猜想的充裕余地的。
  克里斯蒂安·惠更斯, 约1690年著
  《星际世界及其居民和生产的新猜想》。
  人类大开眼界的时代将会来到……,他们将会看到与我们的地球相似的其他行星。
  克里斯托弗·雷恩,1657年在格雷厄姆学院的就职演说。
  有这样一个故事,说的是很久以前,一位知名的报刊发行人向一位著名的天文学家发了一封电报:“请即用500字电复,火星上是否存在生命。”这位天文学家按照要求答曰:“无人知道,无人知道,无人知道……”一直重复了250遍。①尽管这样的否定回答是由一位专家再三坚持作出的,却没有什么人加以理会。相反,从那时以来,我们不断听到两种权威性的意见。一种声称他们已经能推断出火星上有生命,另一种则断言,他们已排除了火星上有生命的可能性。有的人一心希望火星上有生命,另一些人则巴不得火星上没有生命。两大营垒都太过分了,这种强烈的感情色彩已经有点超越了在科学探索中所能容许的观点分歧。看来,许多人只是想得到一个明确的答案而已,他们不想让两种互不相容的可能性同时存在于他们的头脑中。有些科学家认为,火星上有居民,但其根据后来被证明是不足为信的;有的科学家则断言火星上不可能有生命,因为对特定的生命现象的初步研究要么未获成功,要么其结果是含混不清的。神秘的色彩不止一次地笼罩着这颗红色的行星。
  为什么非说是火星人呢?又为何有如此众多的关于火星人的热烈推测和猜想,却没有人想到土星人或者冥王星人呢?这是因为,乍看起来,火星很像地球,它是我们能看见其表面的最近行星。火星上既有极冠、飘荡的白云,又有怒吼的风暴,在它红色的表面上还有随季节而变化的图像,甚至一天也是24小时。因此,认为它是一个有居民的世界是很自然的。火星已成为一座神秘的舞台,寄托着我们地球上人类的希望和担忧。但是,我们心理上赞成或反对火星上存在生命的倾向,绝不应该把我们引入歧途。因为事实胜于雄辩,而事实尚未出现。真正的火星是一个神奇的世界,它的真面目比我们已经了解的要复杂得多。在我们这个时代,已经采集过火星上的砂粒,已经确立了我们在火星上的存在,从而实现了 一个世纪以来的梦想。
  直到19世纪后期还没有人相信,我们这个世界正被像人一样的、而又远比我们聪慧的智能生命以浓厚的兴趣仔细地观察着,也没有人会相信,当人们各自碌碌奔忙时,他们正在被仔细地研究着,其仔细程度也许就像用一架显微镜观察在一滴水中聚集繁殖。朝生暮死的细菌。人们为了区区小事,趾高气扬地在地球上来回奔忙,为能确保对物质的占有而心满意足。显微镜下朝生暮死的细菌的所作所为,与此大概没有什么不同。人们要么从未想到过宇宙中还有更古老的世界,它们是威胁人类的根源;要么在想到这些世界时,只是简单地认为那里根本不可能存在生命。往昔的某些心理习惯是可笑的。在多数情况下,地球上的人最多只是设想,火星上可能存在另一种人,而且也许不如自己优越,因而正准备迎接他们去教诲呢。然而,浩瀚的宇宙大洋彼岸的居民,他们的智力与我们相比,正如我们与野兽相比一样,那些居民智力发达、感情冷漠,正以妒忌的眼光窥视着地球,并在缓慢而又扎实地制定着进攻我们的计划。



1楼2009-10-31 18:41回复

      然而,“火星3”号为什么会钻进巨大的尘暴中去呢?要知道,“火星3”号的飞行程序在发射前就已经严格地制定好了。在它离开地球之前,它的每一步飞行动作都已存入飞船计算机。因此,即使弄清了1971年发生的那次大尘暴的猛烈情况,也不可能再去改变计算机的程序了(用宇宙探险的行话。“火星3”号的飞行程序是预编程序,而不是自适应程序)。“火星6”号的通讯中断更加神秘莫测。该飞船进入火星大气层时,火星上并没有发生全球性的尘暴,也没有理由怀疑在着陆点发生了局部的尘暴(有时会发生这种局部尘暴的)也许在着陆的一刹那飞船发生了技术故障。但也许是在火星表面上存在某种特别危险的东西。
      苏联飞船在金星着陆成功,但在火星着陆失败这两件事自然使我们对美国的“海盗”号的发射多少有些担心。原来曾非正式地计划要在1976年7月4日,即美国建国200周年纪念日,让“海盗”号的一个着陆器在火星表面软着陆。和苏联飞船—样,“海盗”号的着陆器也包括一个防烧蚀护罩,一个降落伞和几枚减速火箭。由于火星大气层的密度只及地球的百分之一,在“海盗”号进入火星稀薄的大气层时,为了使着陆器减速,使用了一个直径为18米的特大型降落伞。由于火星大气如此稀薄,如果“海盗”号在高处着陆,就没有足够的气体来制动着陆器,结果会使飞船跌得粉碎,因此需要选择一个低洼的着陆点。从“水手9”号飞船发回的资料,以及地面雷达的探测结果来看,我们知道有许多这样的区域。
      为了避免“火星3”号同样的命运,我们把“海盗”号的着陆选在风力最小的地点和时间。会毁灭着陆器的大风可能强到足以把尘土扬离火星表面。因此,如果我们所选择的着陆点经过核实没有活动的浮尘,那么我们至少可以有把握地确保风力不会太大。“海盗”号着陆器在进入火星轨道时,先不与轨道站分离,而等候轨道站对着陆点进行勘察之后才开始降落。我们通过“水手9”号发现,火星表面亮区和暗区图案的变化都发生在大风之际。假如轨道站发回的照片表明发生了那种图案的变化,我们当然不会认为着陆点是安全的。但是我们也不可能有百分之百的把握。例如,假设着陆点的风力非常大,把表面的浮土都刮走了,其后在那里又出现大风,我们就无从知道了。火星比不得地球,详细天气预报的可靠性当然要差得多(诚然,“海盗”号飞行的众多使命之一就是要加强对这两颗行星天气的了解)。
      由于通讯和温度方面的限制,“海盗”’号可能无法在火星的高纬度区着陆。无论在南半球还是在北半球,过于靠近极区(超过45度或50度),飞船与地球之间的有效联络时间以及飞船避免极低点的时间,都十分短暂。
      我们不希望在一个过于粗糙的地方着陆,因为那可能会使飞船倾覆甚至毁坏,至少准备用来采集火星土样的机械手可能被卡死,或者悬离表面1米的高处而无用处。同样,我们也不希望降落点过于松软,倘若飞船的3个着陆架深陷在疏松的泥土中,各种讨厌的后果就会接踵而至,其中包括取样机械手无法转动。但是,我们也不希望着陆点太坚硬,如果降落在一片坚硬的火山岩地面上,没有粉状的表层物质,机械手也无取到对计划中的化学和生物实验至关紧要的样品。
      当时可能得到的最佳火星照片来自“水手9”号轨道站。即使如此,其摄取的图像也未能优于90米(约100码)的范围。“海盗”号轨道站发回的照片也没有多大的改进。在这些照片中,1米(3.281英尺)长的石头是完全无法分辨出来的,而约1米长的石头却能给“海盗”号着陆器造成灾难性的后果。同样,照片也无法检测出又深又软的尘土。幸运的是有一种方法能使我们确定可能的着陆点的粗糙度或松软度,那就是雷达。很粗糙的地方会使来自地球的雷达波束发生散射,因而反射率很低,甚至在雷达屏幕上呈现一片漆黑;而很疏松的地方沙粒间的间隙很大,也会使反射减弱。我们还无法区分粗糙地点或松软地点,但在选择着陆点方面幸好并不需要去区分它们。我们知道,这两种情况都同样是危险的。初步的雷达探测表明,火星表面有四分之一到三分之一的地区对雷达波没有反射,因此都是“海盗”号的禁区。话又说回来,并不是整个火星表面都能用地球上的雷达探测到的,雷达所能探测的只是北纬25度到南纬25度之间的条带,而“海盗”号轨道站自身又没有勘测火星表面的雷达检测系统。
    


    6楼2009-10-31 18:41
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      2025-07-21 06:55:34
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        他研制了一种能带到行星上去的小型装置,朋友们称之为沃尔夫捕集器。他计划让它带一小瓶有机营养物到火星上,并设法使火星表面的泥土样品与营养物混合,在火星微生物如果有任何生物生长(假定能生长)时观测液体混浊度的变化。沃尔夫捕集器与其他三项微生物实验一起被选择装在“海盗”号着陆器上。其他三项微生物实验中,有两项试验准备给火星生物带去食物。沃尔夫捕集器成功的前提是:火星微生物必须喜好液态水。有些人认为,维希尼亚克的做法会淹死火星上的小生物。但沃尔夫捕集器的优点是,它与火星微生物如何对待这些食物没有任何关系,只要它们能生长就行。而所有其他的试验都基于一个特定的前提:假定微生物能够吸收或排出气体。但这种假定只不过是猜测而已。
        负责美国航天计划的国家宇航局(NASA)面临着经常发生的、无法预料的经费削减。宇航局的科学活动很少得到政府的有力支持,因此当需要从宇航局裁减经费时,科研项目总是被削减的目标。1971年决定取消四项微生物试验中的一项。而沃尔夫捕集器恰恰被从着陆器上撤了下来。这使维希尼亚克沮丧之至,因为他花了12年时间才研制成这台仪器。
        处于他这样的处境,别的人大都会悄悄地放弃参加“海盗”号生物试验。但维希尼亚克是一位勇敢而具有献身精神的科学家,他反而决定到地球上最近似于火星环境的南极干涸山谷去。他认为,这样能更好地服务于寻找火星生命的事业。以前的一些研究人员曾经仔细地检查过南极的土壤,并作出结论:人们在南极干涸的山谷所发现的极少量微生物并不是真正土生土长的,而是从比较温和的环境吹到那里去。回忆起火星罐的实验,维希尼亚克相信,生命是很顽强的,南极是完全适合微生物生存的。他觉得,如果地球上的细菌能在火星上生存,那么南极这个总的来说比较暖和、比较潮湿,且有较多氧气、紫外线少得多的地方,为什么反而不能生存呢?相反,他认为在南极干谷如果能找到生命,,将会相应地增加在火星上找到生命的机会。他还认为,以前用来推论南极没有微生物的实验方法有问题。营养物的设计虽然适应于大学生物实验室的舒适环境,却没有考虑到干燥极地荒漠的特点。
        因此,1973年11月8日,维希尼亚克带上了他的新生物实验装置,乘直升飞机从麦克默多实验站到奥斯加德地区的一条干涸的山谷——巴尔德山附近的地区,同行的还有一位地质学家。他的计划是要在南极一些小生物站进行土壤接种,一个月后再返回去回收实验物,1973年12月见日,他离开营地到巴尔德山去收集实验样品,离开时有人在约3公里外给他拍了照。没想到这竟是人们最后一次见到他生前的容貌。过了18个小时,在一座冰崖底部发现了他的遗体。看来,他走进了一个从未被探测过的地区,而且显然在冰上滑倒过,并向前翻滚了150米远。也许他看到了什么东西,譬如说发现了微生物的可能栖息地,或者是一个按理不应该有的绿色斑点。但他出事的真正原因我们是永远无法知道的了。在他那天带在身边的棕色封皮的小笔记本中,最后有这样的字句:“202号站已回收,1973年12月10日,22时30分。土壤温度:—10°,空气温度:—16°。”这正是火星上典型的夏季温度。
        维希尼亚克建立的生物实验站有相当一部分仍然在南极。从实验站取回的样品已进行过检测,这项工作是由他的同事和朋友采用他用过的方法进行的。几乎在所有的实验点都发现了种类繁多的微生物。用常规的方法是检测不出这些微生物的。他的遗孀维希尼亚克太太在他的实验样品中发现了显然只有在南极才有的酵母菌新种。尹姆里·弗里德曼检验了那次勘探中从南极带回的大岩块,结果发现了令人喜出望外的微生物,它们都藏在石头表面下l-2毫米处,藻类群生在有少量液态水聚集的小天地里。在火星这样的地方,情况将会更加有趣,因为光合作用所需要的可见光能穿透到1-2毫米的深度,而能灭菌的紫外光到达这个深度时至少会部分衰减。
      


      9楼2009-10-31 18:41
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        LZ  侵犯版权了!!!!
        这真是一本好书,恰巧我手头就有一本。


        14楼2009-10-31 18:49
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