【墨子沙龙】火星,中国来了!| 郑永春

1990年,旅行者1号于距地球64亿公里处最后一次回望母星,拍摄下一张照片。“我们成功地拍摄了这张照片,当你看它,会看到一个小点。那就是这里,那就是家园,那就是我们。你所爱的每个人,认识的每个人,听说过的每个人,历史上的每个人,都在它上面活过了一生。”卡尔萨根的这句名言广为流传,代表了地球人对于地球家园的眷恋。地球是人类的摇篮,可是出走的基因,始终根植于人类心中。让我们一起来听听首位获得卡尔萨根奖的中国学者——郑永春博士,他心中的“流浪故事”。

人类寻找地外家园的想法由来已久,四百年前,伽里略第一次把望远镜对准深邃太空,从那时起,人们的好奇就再也没有从血液中抹去。11月18日下午,国家天文台的郑永春研究员为中国科大附中的同学们带来了一场星际之旅。

地球是太阳的是太阳系第三大行星,剩下其它行星是否宜居,系外行星是否存在生命,始终是科学家反复研究和争论的话题。除了行星以外,月亮,被人类寄予了很多美好的情感。东西方诸多神话传说,为月亮增添了几分神秘色彩。作为地球唯一的卫星,月球的结构和地球非常相似,也由壳、幔、核构成。如今的人类早已登上月球,1969年,美国宇航员阿姆斯特朗,从阿波罗11号登月舱中走下,踏上月球的土壤,当时的他由衷的一句话“这是我的一小步,却是人类的一大步”成为了人类在月球表面说出的第一句话。这是人类第一次运用自己的智慧,挣脱地球的束缚,踏上了新的土地。阿波罗六次登月任务中,12名宇航员登陆过月球,并带回了382公斤的月球样品。

在对月球的探索中,除了人类的涉足,更多的是各式各样的月球探测器。它们拍摄了大量珍贵的月球照片,也传回地球以供分析。利用月球的样品、影像,在各种分析技术的加持下,月球的环境、月貌、历史一一展开,月球上虽然没有玉兔和嫦娥,但是蕴藏了无数关于宇宙起源和演化的秘密。

在对月球的探索中,中国人后来居上,从2007年的嫦娥一号开始,中国的探月工程如火如荼,计划用十几年的时间,实现绕、落、回三步走。2019年1月3日,人类第一个到达月球背面的探测器——嫦娥四号发射成功,随着嫦娥四号在月球背面成功着陆,世界上第一张近距离拍摄的月背影像通过中继星“鹊桥”传回地球,月球背面的秘密随之对人类展开,利用月球车玉兔二号搭载的测月雷达,人类获得了月球背面地下浅层的第一张雷达图像以及月表下物质特性参数。预计2020年,中国人可以实现从月球上采样返回。说到中国探月工程,郑永春研究员难掩兴奋和自豪。

在太阳系的行星中,火星凭借其与地球相似的结构、自转角度、地质地貌等因素,成为人类拓展家园的首选。也正由于人类对其的向往,滋生了很多关于火星的传说。这些传说是真是假?对于这些问题,郑永春博士听众们带来了解答。逼真的“火星人脸”、“晒太阳的火星人”只是特定形状的山和石头,“火星人修建的人工运河”原来只是科学史上的错误。郑永春总结说:“科学家也会犯错,而科学的价值就在于它可以修正错误、接近真理。”

虽然火星被证实目前并没有智慧生命的存在,但是很久以前,这里会不会也是其他生命的家园呢?“好奇号”和“凤凰号”火星车帮我们找到了证据。登陆火星已经八年的“好奇号”为我们传回的照片,显示了河流曾经存在的遗迹,而“凤凰号”甚至发现,现在火星的空气和土壤中还含有水分和甲烷。这些是否意味着火星曾经是个山清水秀的大花园?对于这些问题,科学家和在场同学们一样好奇。

对于我们中国人来说,好奇心同样驱使着我们向茫茫宇宙要个答案 ,中国最伟大的浪漫主义诗人屈原的长诗《天问》,代表着古时候中国人对天地、万物、自然的求知和想象。“天问一号”——这个中国首次火星探测任务的命名,十分准确地表达了我们寻求答案的初心。今年7月,中国的火星探测器,和美国、阿联酋的火星探测器选在同一个月,从地球出发,带着人类的好奇心,奔向火星。之所以都选择在7月踏上旅途,郑永春研究员向小听众们解释了答案。原来,今年的7、8两月是火星探测的“窗口期”。在这段时间内,火星在地球前方44°,此时探测器可以沿着霍曼转移轨道,用最省能量的方式,去往火星。一旦错过,就需要再等26个月。郑永春博士的演讲中,不仅描述了地外探索的浪漫,也不回避航天和天文事业的艰难,短暂的窗口期、地外天体未知的环境、宇航员远离地球的衣食住行,每个细节都考验着人类的智慧和恒心,也彰显着人类的伟大。

跟随郑永春研究员的演讲,在场观众们似乎也经历了一场浪漫的星际之旅,孩子们向往的眼神,不正好是地球摇篮中的人类渴望茫茫宇宙的注脚吗?郑永春博士对这种渴望给出了自己的理解:“地球是人类的摇篮,将来会成为人类的故乡。月球是地球唯一的天然卫星,将来会成为永不坠落的天然空间站。火星是最像地球的行星,将来会成为太阳系文明的重要分支。”

在圆桌提问环节,对于星际移民这项浩大工程,观众们兴趣盎然。郑永春研究员是这样理解这段历程的:就像我们如今地球上的一些繁华富庶之地,曾经也可能一片荒芜,是第一代移民克服万难、改造环境,为后代建立了美好的家园。未来,人类向其它星球的进发也是如此,火星上并不适合种土豆,这些行星必须经过改造,才能成为适宜人类定居的星球。

也许有一天,我们会像旅行者1号那样回望地球,定居在太阳系各个角落的人们,偶尔会怀念他们此生从未踏上过的地球,想象着,他们的祖先是如何在它上面活过了一生。

关于墨子沙龙

墨子沙龙是以中国先贤“墨子”命名的大型公益性科普论坛,由中国科学技术大学上海研究院主办,中国科大新创校友基金会、中国科学技术大学教育基金会、浦东新区科学技术协会、中国科学技术协会及浦东新区科技和经济委员会等协办。

墨子是我国古代著名的思想家、科学家,其思想和成就是我国早期科学萌芽的体现,“墨子沙龙”的建立,旨在传承、发扬科学传统,建设崇尚科学的社会氛围,提升公民科学素养,倡导、弘扬科学精神。科普对象为热爱科学、有探索精神和好奇心的普通公众,我们希望能让具有中学同等学力及以上的公众了解、欣赏到当下全球最尖端的科学进展、科学思想。

来源 | 墨子沙龙

2020-11-19 上一篇: 【墨子沙龙X2021年科技节】中国的大科学装置,人类探索宇宙的“神器” 下一篇: No More Content!