近在咫尺的深刻答案

　　宇宙之大，无奇不有，最让科学家们感到好奇的是在广袤的宇宙中到底有没有其他生命？现在人类的推进科学十分有限，宇宙中所有的星球我们都无法到达，只能通过太空望远镜观察星球大气条件，宜居带环境等等因素，推断这颗星球是否拥有生命。其实有的时候最复杂问题的答案就在我们的眼前，就在太阳系中，有一颗让科学家很惊奇的星球，这是一颗探测器可以到达并进行探测的星球，它就是火星，火星相比于宇宙中的其他星球可以说是近在咫尺了。

　　地球，月球，火星，这三颗天体是我们最了解的三个天体，因为他们都蕴含有丰富的科学研究价值，火星的科学价值尤为重要。多个探测器研究发现，火星表面有河流或者湖泊遗迹，也就是说火星表面曾经有水，这就说明古代火星拥有一定程度的大气，拥有大气就说明古代火星拥有全球磁场。这么研究下来，火星已然成为了天文学家最想要探索的星球，因为火星可以解答有关古代宇宙生命的问题，古代火星的生命很可能存在。

　　火星可以说是科学家们研究最多的星球之一，为了寻找古代水遗迹和潜在的生命化石等等，一个又一个探测器登上了这颗荒凉的星球。其实在古代火星“繁荣”的背后，科学家们更想了解的是，是什么原因导致了现在火星的荒凉……是突然的吗？是潜移默化的吗？火星表面的水手峡谷更让很多朋友浮想联翩，深达10公里的峡谷，是外星太空母舰撞击造成的吗？所以火星也是科幻作品中经常出现的原型题材。

　　科学家们对火星情有独钟，过去，有太多火星探测器来到了火星，想要从火星地质，火星大气，火星水遗迹，潜在的生命科学等等方面研究火星科学。1971年，人类的探测器第一次降落在这颗星球上，开始了与火星科学的邂逅。从这之后，火星轨道探测器，火星着陆器任务纷纷来到了火星，它们针对火星地质，火星液态水遗迹，火星古生命，火星极地冰盖等不同方向开始探寻。

　　承上启下，着眼于未来，预见未来

　　进入2020年，我们将迎来火星探测的新纪元，美国宇航局的毅力号火星探测器将深入调查火星，毅力号火星探测器的首要目标就是寻找古代火星生命的化石或者遗迹，因为之前的探测数据证明，过去的火星环境对微生物的生存是有利的。未来，人类想把火星表面土壤样本送回地球，供实验室科学家分析。所以在整个调查过程中，毅力号火星探测器将收集土壤和岩石的样本，并将其密封放置在火星表面上，以备将来火星样本返回任务的开展。

　　毅力号火星探测器将搭载一个全新的子系统来收集和准备火星的岩石和土壤样本，探测器上长达2.1米的机械臂上有火星样本芯钻和样本管架。未来，火星的样品返回任务可以搭载一个小型样品发射架，将样本发射到火星轨道，之后由轨道卫星捕获运载回地球。在地球实验室中，科学家可以对来自火星的土壤样本进行分析，了解古代火星气候的同时，给人类以警钟，了解火星上的过去对未来人类有很大的警示作用，荒凉的火星是一个很好的例子。

　　所以说这是一个承上启下，着眼于未来的科学探测任务，毅力号火星探测器和好奇号火星探测器外观近乎一致，但是内部科学载荷有很大升级。除此之外毅力号将使用与好奇号相同的空中着陆系统，但是毅力号拥有两项增强的功能，能够在更具挑战性的地形上着陆，着陆过程也会更加安全。

　　该任务定于2020年7月发射，当时地球和火星处于相对位置，相较来说可以更轻松的在火星着陆，也就是说，这次前往火星所需的能量更少，火星距离地球更近。为了尽可能降低任务成本和风险，毅力号火星探测器的空中着陆系统设计基于好奇号火星探测器着陆架构，这是经过验证的着陆系统，有实践经验就会多些安全。

　　刚才我们说到了，毅力号火星探测器的设计主要基于好奇号但是优于好奇号。其实毅力号相对于好奇号火星探测器的升级点不止如此，工程师们对可靠系统的依赖降低了任务成本和风险，毅力号的远程行进系统使其能够在火星表面行驶5至20公里。好奇号火星探测器的车轮一直是科学家们吐槽的一点，与好奇号不同，毅力号具有新的，功能更强的车轮设计以及其他细节改进。

　　二氧化碳转换装置

　　着眼未来，人类宇航员也会登上火星，所以现在我们就需要为宇航员面对火星表面的复杂环境做准备，毅力号火星探测器不仅会收集样本帮助未来探测器进行火星样本返回任务，它还搭载了一项科学载荷。火星表面氧气含量极少，二氧化碳含量达到了96%，所以这项演示任务将会利用火星大气中的二氧化碳，实现二氧化碳提取转化技术。这项新技术可以改变未来火星宇航员们的生活，改变火星居住区的生命支持系统，这项技术如果成功的话，其他在火星上工作的重要系统都将被改变。

　　这项演示技术不止可以帮助改变未来火星设施的生命支持系统，还可以帮助工程师学习如何利用火星资源来产生氧气供宇航员呼吸，氧气还可以用作助推装置的燃料，帮助返回火星样本，甚至是帮助火星宇航员返回地球。换言之，毅力号火星探测器可以帮助回答有关宇航员着陆，探索和在火星生活将面对的技术问题。科学将帮助未来的宇航员提高工作效率，比如氧气，水等等都可以通过转化实现，这可以减少未来任务需要携带的物资，节省任务预算。

　　着眼于未来，服务于当下

　　科学家一直在为未来任务考虑，毅力号火星探测器就是未来科学的一个体现。更先进的着陆系统，新的样品缓存系统，车轮设计等细节方面的升级，还有二氧化碳转化为氧气的演示性任务，这一切都体现着科学家们的未来科学观。不过现在来说我们还是要服务于当下，为此，毅力号火星探测器还搭载了7套科学仪器，全方位了解火星。这7套科学载荷将负责不同的领域，相辅相成，共同构成毅力号火星探测器。

　　首先我们将要了解Mastcam-Z相机系统，该系统具有全景和立体成像功能并具有远程变焦能力，是帮助毅力号行进的核心系统之一。接下来我们看到的是多年来火星探测器中的第一台拉曼光谱仪，该光谱仪将提供精细的成像，拉曼光谱仪可以使用紫外线激光确定精细的矿物学并检测有机化合物，这是毅力号分析表面矿物的核心组件。未来我们可以每天收到火星的天气预报，这少不了火星环境动力学分析仪组合传感器，这套传感器可提供火星温度，风速和方向，压力，相对湿度以及火星尘埃尺寸和形状的测量值。

　　火星表面的风景虽然荒凉，但是这才是宇宙中星球的真实面貌，毕竟宇宙中像地球这么热闹的星球还没发现第二个。记录火星表面，改变人类星球观的任务落在了SuperCam仪器上，这是一套可以提供成像，化学成分分析和矿物学分析的仪器，这套仪器最关键的是能从远处检测岩石中有机化合物的存在。未来，我们看到的火星图片就可能是SuperCam和Mastcam-Z一起拍摄的。

　　行星化学无处不在，行星化学数据是科学家们行星科学的理论基础。接下来我们看到的是帮助科学家不断完善行星科学理论的X射线岩石化学行星仪器，这是一种X射线光谱仪，它可以观察火星表面材料的精细尺度元素组成并分析其化学元素，这对于理解火星气候演化，环境变化来说非常重要。

　　行星地质学一直是科学家们了解行星的重要领域，毅力号火星探测器地下实验雷达成像仪可以提供火星地质结构的厘米级分辨率，帮助科学家建立3D模型，了解火星的内部。也许这是了解火星全球磁场碎片化，区域化的一个关键。之后还有一个科学仪器，就是刚才专门提到的二氧化碳转化氧气的实验载荷。

　　承上启下的火星探测器

　　火星虽然荒凉，但是火星表面包括地下蕴藏着很多行星科学。这么多年来，人类科学一直在进步，我们对火星的了解也在逐渐加深，这是科学家们对宇宙的执着，更是对未来科学的新的探索。更重要的，火星也许就是一个长悬头上的警钟，数十亿年来，火星或许也拥有过黄金时期，但是现在一切烟消云散，不知道未来的地球会怎样……

　　地球是养育人类的摇篮，但是我们不能永远都在地球上生存，科学在进步，人类的梦想也在不断前进，太空，月球，火星，甚至是更遥远的地方，我们都会探索。未来还会有更多的火星探测器会出发前往火星，人类宇航员在未来也会和火星探测器一起在火星表面漫步，这一切都是为了火星表面可持续的未来，现在我们就需要做好准备。多星球文明的物种，不仅是高级文明的象征，更是科学的必由之路，未来可期，未来火星殖民地，可期。

　　接下来，让我们一起欣赏一组火星表面照片：