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火星,从神话到未来

斯文的樊学长 地球知识局 2021-05-22

(⊙_⊙) 

每天一篇全球人文与地理

微信公众号:地球知识局


NO.1926-探索火星的进程


作者:斯文的樊学长

 制图:孙绿 / 校稿:朝乾 / 编辑:养乐多


2020年7月23日,中国火星探测器“天问一号”搭载长征五号遥四运载火箭从海南文昌航天发射场发射升空,这标志着中国对火星探测的开始。2021年5月15日,天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。


天问一号升空

(图:中国新闻社 / Wiki)▼

 

天问之名源自屈原写作的楚辞。古人那时就有了对无垠宇宙的探索欲,还把火星称为“荧惑”。火星一度是中国人最畏惧、最好奇的星相。这颗橘红色的星球,千百年来承载了人类无尽的好奇心。从古代占星者的想象,到如今探测工程付诸实践,不变的,是我们对于更广阔世界的向往。


极具标志性的水手峡谷,仿佛火星的东非大裂谷

(图:NASA)▼

 


火星,中国人来了


人类探测火星的历史始于美苏冷战时期,两个超级大国倾全国之力进行太空竞赛,除了著名的登月,还有对火星的探测。想进入一颗同样绕太阳公转的行星轨道,其实并不容易,任何一个细节出现问题,都会影响到整体效果,进而导致任务失败。


1975年,历史上第一次由两个国家合作的载人航天任务

阿波罗-联盟测试计划启动

大国之间除了竞争,同样可以合作

(苏联与美国宇航员紧握双手,图:NASA)


从60年代起,两国便发射各式各样的探测器,但是失败率极高。直到1971年,苏联的火星3号终于完成了人类历史上的首次成功登陆。


苏联火星3号着陆器剖面

(图:NASA / Wikipedia)▼


中国的航天事业虽然起步晚,但是进步很快,从发射人造卫星,到载人航天,再到近地轨道空间站、月球探测。短短数十年间,中国航天人从零开始,通过自主研发,积累了扎实的科研和技术成果,脚步遍及各个领域。近二十年来,随着中国综合国力的提升,推进航天工程的速度明显加快,探测火星,成为航天规划中必然经历的重要一步。


东方红一号卫星成功发射距今已经半个世纪了

将近两代人时间,我们方有今日的成就

(图:Brücke-Osteuropa / Wikipedia)▼


早在2011年,国家航天局就与欧洲、俄罗斯合作发射首颗环绕火星探测器萤火一号,由于探测器未能成功变轨,最终坠毁。遭遇失败后,中国吸取前车之鉴决定自主研制。


这次是两个探测器:萤火一号、火卫一-土壤(俄)

由于未能成功变轨,探测器被困在地球轨道最终坠毁

两个探测器本来的目标是对火星及火卫一的探测

(图:wiki@Hat600)▼


此前,中国已经积累了探月的成功经验。虽然火星探测的难度要比探月大得多,但是成熟的技术团队和技术积累仍是实打实的基础。


2016年1月中国的火星探测计划正式立项,步伐比国人引以为傲的探月工程更为紧凑。绕行星探测和着陆巡视在探月工程中,由两颗探测器,分两次进行,在火星探测中则会由天问一号一步到位。


其实,仅仅是着陆巡视这一项,就有无数的技术难题需要克服。虽然各个强国都有志探测火星,但是只有美国有成功着陆巡视的经验。苏联发射数颗探测器,仅有火星3号成功登陆,而且仅仅维持工作了20秒,未能完成巡视。其难度可想而知。


火星登陆的最后一步有个不太好听的别称:“恐怖七分钟”

让探测器和探测车平稳地挺过这“恐怖七分钟”极具挑战性

(好奇号在火星夏普山山脚下的自拍)

(图:NASA / Wiki)▼


登陆巡视仅仅是展开科学研究的手段,具体研究将围绕着火星是否具备生命存在的条件进行,涉及对火星的土壤环境、矿物组成、磁场演化史、地质演化史、大气、以及水等课题的研究。一旦这些研究达成,将为人类揭开火星的神秘面纱做出关键性的贡献。


很多人相信在火星两极冰盖和一些巨大的盆地之下

存在着成规模的液态水

但具体如何还是要登陆巡视才能找出线索

(火星北极冰冠,图:shutterstock)▼


2020年7月23日,承担着上述重任的中国火星探测器“天问一号”,搭载长征五号遥四运载火箭从海南文昌航天发射场发射升空。天问一号经历了7个月的太空旅行后,于2021年2月10日进入火星轨道。5月15日,天问一号探测器成功着陆于预选着陆区。我们也见证了中国火星探测史上的重要一步。


这次天问一号着陆区域位于乌托邦平原南部

这周边也是美国火星探测的热门着陆区域

(底图:NASA)▼

 



火星到底有何魅力?


研究火星,其实是人类文明几千年来的夙愿。火星围绕太阳公转的速度与地球并不同步,所以在地球上观测火星,时而顺行、时而逆行,显得捉摸不定。这引起了人类强烈的好奇心。


(蓝色为地球轨迹,红色为火星轨迹)

(图:Todd K. Timberlake / Wikipedia)▼


然而在缺少科学研究手段的古代,人们只能用星相学去解释火星的轨迹,导致世界各地的古代文明中,火星的寓意普遍不好。例如在苏美尔、古希腊、古罗马神话中,火星都是战争的象征。


古罗马的“火星神”与“金星神”(马尔斯与维纳斯)

马尔斯除了是战争的象征,还司掌农业与繁育

因其红色,成为了相当男性和父权角色的象征

(庞贝壁画,图:wiki@Sailko)▼


在中国古代,火星因其荧荧如火,位置、亮度又时常变动让人大感迷惑而得名“荧惑”。在古代占星学中,荧惑意味着变乱、灾荒、疫病、战争等不详。当荧惑星停留在二十八宿“心宿”内,就是著名的天象“荧惑守心”,当时的占星学家认为这预示着君主驾崩或宰相下台。


随着科技发展,观测技术的提升,人们又对火星有了不一样的联想。在19世纪末,当时的天文学家使用低分辨度望远镜观测到,火星赤道南、北纬60°之间地区分布有大片细长的直线网络。当时的天文学家普遍认为那是火星智慧文明挖掘的运河和灌溉渠道。


第一个通过望远镜看到火星的人-意大利天文学家夏帕雷利

(图:Justus Sustermans / Wikipedia)▼


19世纪,夏帕雷利制作了第一张详细的火星图

他把这些线条称为Canali

这在意大利文中的意义是“沟渠”

而在译成英文时被译成了“运河”

(图:wiki)▼


到了二十世纪初,研究人员利用改进后的天文望远镜,发现所谓的“运河”实际上是一种光学幻觉。


1976年7月,美国“海盗一号”探测器拍摄了一张照片,上面惊现出一张人脸。后来才发现,人脸其实是由于视角和光线的角度而产生的幻想性错觉。在此期间,关于火星智慧生命的各种科幻文学、电影、漫画层出不穷,成为数代孩子引入天文爱好者世界的桥梁。


当你凝视火星时,火星也在凝视你

(图:Viking 1, NASA / Wikipedia)▼


上世纪90年代以后,探测火星的太空任务由美国主导。火星土壤中水、大气中的甲烷陆续被发现。这些成果都证明,火星是太阳系中除地球外最宜居的星球。认识并研究火星,会成为人类迈向星辰大海的重要起步。


正因如此,各国航天机构纷纷公布了火星定居计划。SpaceX、洛·马和波音等企业对此也有兴趣。人类移居火星,已经成为当代人最具有浪漫色彩的期许。


火星买房,了解一下

(构想中的火星温室)

(图:NASA / Wikipedia)▼


 


向天问一号致敬


我国的航天事业并不是一条坐享其成的康庄大道,探索火星的征程也遭遇过失败。但航天人凭借自强不息的探索精神,最终从未知中开辟了一条属于中国航天的道路。天问一号的发射,背后凝结了中国人探索未知世界的勇气与智慧。人类所有领域的科技进步,都离不开这种探索精神。


我国企业在发展中同样遭遇过无数坎坷,经历过厚积薄,终于成为行业中的重要组成部分,并通过技术积累促进行业的进步。就在天问一号成功登陆之际,除了航天人欢呼外,国内的各大企业纷纷为此举致敬。表达敬意的同时,也体现着一种奋斗者之间的惺惺相惜。比如OPPO 就为此推出了Find X3火星探索版,通过对产品的深度定制,充分彰显探索精神。



如今我们早已习惯了手机存在,将之视作理所应当,往往会忽略掉其中手机为通讯、工作、娱乐带来的巨大改变。手机是我们日常生活中最科技化的产品,它的任何一个设计细节,都有可能影响人们最终的使用体验。为了达到极致的用户体验,Find经过一次次摸索、一次次调试,从细节中体现科技之美。


科技带给用户的惊喜,源自于一次次技术的突破。从2011年设计第一款侧滑键盘,2012年设计全球最薄手机,2014年的VOOC快充,2018年的升降双潜望摄像头。每一代都经历了长期的技术积累和种种突围的尝试,如今的Find已表现出强大的性能和精致的设计,它引领了旗舰手机的新方向。


而此次上市的Find X3火星探索版,包装和外观都带有明显的航天工业风,包装盒上的“灰橙”颜色搭配与机身相呼应。盒盖的外观就像悬浮在盒身上一样,仿佛置身外太空,带来视觉上的失重悬浮感。盖板用火星的乌托邦平原地貌作为背景,采用特种纸纱岩纸配合浮雕的凹凸感,体现环形山地貌。机身后盖拥有磨砂的质感和近似金属的光泽感,风格冷峻神秘,科幻气息十足。


左右滑动,一睹为快


如今手机是每个人的“私人国度”。Find X3火星探索版在这一方小天地中,通过定制主题、UI界面,模拟火星上的凌晨、傍晚,从火星视角的光影变化,体会未来美学的极致浪漫。这大概是一个普通人距离火星最近的时刻。这一切,也是向探索火星、及更遥远的航天人,表达的敬意。



不管是什么行业,我们都离不开这些努力拼搏的探索者们。正是这群具有探索精神、浪漫气质工程师、设计师们将计划一步步付诸实践,才有了现在的成就。就像20年前,我们无法想象手机可以发展到今天的景象。也许20年后,在人们的不懈努力之下,火星探测也会超乎我们的想象,带给我们更多的惊喜。而这一切,都源于对未知不竭的好奇和探索的勇气。

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*本内容为作者提供,不代表地球知识局立场 

封面图片:shutterstock@ike-28


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