• 宇宙迷宮|廿一世紀的火星競賽(李偉才)

  • 發布日期:2021-02-20 10:00
  • 宇宙迷宮|廿一世紀的火星競賽(李偉才)

 

火星最近可十分熱鬧,因為來自地球進行探訪的,不是一艘太空船,而是三艘之多。雖然這些都只是無人駕駛的太空船,但毫無疑問的是,廿一世紀的「火星競賽」(Mars Race)已經開始了。

最先抵達的是阿聯酋(United Arab Emirates)的「希望號」(Hope),它由日本於「種子島宇宙中心」發射,經歷了近7個月的航程,已於2021年2月9日成功進入環繞火星運行的軌道。

接著的是中國的「天問一號」(《天問》是屈原所作的一首長詩),它於海南島的「文昌航天發射場」升空,亦緊接著「希望號」於2月10號進入火星軌道,遲些還會派遣「火星車」登陸並進行勘探。

最後到達的是2月18日進入軌道的美國太空船「火星2020」。雖然這次是最後抵達,但其實早於1971年,美國的「海員9號」(Mariner 9)已經首次成功進入火星軌道。1976年,「維京1號」和「2號」(Viking 1 & 2,又稱「海盜號」)更加登陸火星表面嘗試探測生命的存在(結果落空)。自此以來,美國的火星探險未有停頓。她派遣的多輛「火星車」(Mars rovers)先後於1997、2004和2012年成功著陸,並且傳回了極其珍貴的資料。其中最後一輛「好奇號」(Curiosity),更於2015年發現火星土壤含有水份,為人類將來在火星建立基地打了一口強心針。

「火星2020」將是一趟更為突破性的任務,因為除了派出裝備更先進的「毅力號」(Perseverance)火星車外,它更會派出第一架嘗試在火星大氣內飛行的直升機。要知火星的大氣比地球的稀薄得多(表面壓力不到地球的 1%),特別設計的飛行器如果證明可行,將為人類未來探測火星帶來很大的方便。

火星真的有機會變成「地球 2.0」嗎?讓我們看看一些基本的資料。首先,火星直徑只是地球的一半多一點,質量更只有地球的15%。正因這樣,它的較低引力令它無法擁有好像地球般的濃密大氣層。此外,它的大氣主要成分是二氧化碳(達95%),其餘的是氮氣和氬氣,基本上沒有讓我們可以維生的氧氣。

火星跟太陽的距離是地球跟太陽的1.5倍,由於接收的太陽能量弱了,表面溫度較地球低很多。地球的平均表面溫度是攝氏14度左右,而火星的則是零下46度。當然,這只是平均而言。極地的溫度在冬季可以降至零下140度,而赤道夏天於正午時分,溫度可以短暫升至30度以上。

方才我們指出太空船從地球飛抵火星,需時近7個月。如果這是一趟載人任務,而人員之後要返回地球,一來一回便需要一年多。但這還不止,因為在回程時,我們要等待航程最短的「發射窗口」(launch window)來臨。加上了這個等待的時間,一趟火星探險之旅至少為時兩年半。要船員忍受如此漫長的旅程,還要為他(她)們提供足夠的食物和空氣,是一個非常巨大的挑戰。

人類是否應該費耗巨大的資源,來進行自動機器也可進行(並正在進行)的探索呢?這便只有留待大家自行判斷了。

李偉才

科普達人

圖片來源: 美國國家環境保護局,火星任務劇照
圖片來源: 美國國家環境保護局,火星任務劇照

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