《火星救援》：电影里的漂泊现实中的探测

本文转自：中国气象报

如果流落荒岛，那就努力做个鲁滨逊。如果漂泊火星呢？不如种土豆吧，马特·达蒙主演的《火星救援》如是回答。一次出乎意料的风暴，让宇航员沃特尼被独自留在火星。为了维持基本生存，他在火星上种起了土豆。561个火星太阳日后，经过和各航天部门的通力合作，沃特尼终于结束了火星上的鲁滨逊生活，和队员们一同返回地球。

沃特尼视频日记的左上角标着“SOL”，它表示太阳日，记录着沃特尼在火星的火星太阳日数。听起来有些拗口，但火星太阳日和地球太阳日是一样的吗？其实，二者并不等同，地球太阳日是太阳在地球上经过同一地点所需的时间，由于地球在自转的同时还绕日公转，就形成了我们习以为常的一天24小时，即一昼夜。火星由于距离太阳更远，轨道周期更长，一个火星年相当于1.9个地球年。既然同样有自转、公转，火星也同样存在昼夜交替和四季更迭。不过，火星的运行轨道是一个比地球公转轨道更扁的椭圆，这就导致四季长短不均，火星北半球的春夏季比秋冬季长三分之一左右。

火星是太阳系中与地球最相似的行星，尽管我们曾设想过星球移民，但或许还得再等等。首先，火星大气层稀薄，主要成分是二氧化碳，氧气含量极低，且接收的太阳辐射大多散逸，无法维持恒定适宜温度，平均温度-55℃。其次，火星是一颗沙漠星球，沙尘暴时常肆虐，缺乏稳定的液态水。再次，火星上的重力加速度仅为地球表面的三分之一，长期处于失重状态会对人的肌体健康造成损害。因而，在电影中宇航员的活动受到极大限制。可是火星并不是一直“拒人千里”，研究表明火星也曾经温暖湿润、比较宜居。那么，这颗红色星球经历了什么？这就需要我们通过探测走进它。

截至目前，人类已经有了20余次成功的火星探测活动。电影令人惊喜地将火星探路者号“复活”，它在1997年7月着陆火星阿瑞斯平原，并搭载了人类送往火星的第一台火星车索杰纳。设计寿命只有一周的索杰纳，超额完成任务，在工作三个月后才下线，传回了大量珍贵资料，为火星车的迭代设计提供了参考，比如太阳面板的除尘功能。火星时常卷起沙尘暴，极端情况下可能几个月都被沙尘笼罩，不仅影响观测，同时探测器可接收的太阳辐射急剧减少，失去能量来源只得被迫“失联”。此外，火星的沙尘带有静电，吸附在太阳能接收面板上不易去除，若沙尘进入探测器，还将影响机器运转。

火星探测器的除尘可分为主动除尘与被动除尘，以往使用的是后者。比如利用火星风除尘，让探测器走上小坡，风可以带走部分沙尘。但是火星的气压小，风力有限，除尘效果只能听天由命，机遇号火星探测车的好运气让它成为目前行驶时间最长的探测车。两年前登陆乌托邦平原的祝融号进一步升级，融入主动除尘，一是在太阳能电池表面增加纳米级材料，减小火星颗粒与太阳能电池之间的接触面积，使得沙尘更易被吹走；二是为车身两侧的太阳翼增加翻转除尘功能。虽然祝融号仍在“冬眠”，但期待某天能再次收到它的信号。

人类距离移民火星的路还有多长，似乎很难给出一个确切的日期。但探索不止，希望不灭，人类对地外行星的探索行动生生不息。