下一站，火星！

江紅波

適用話題 科學(xué)探索；進(jìn)取精神；大國重器；太空；好奇心

時(shí)事引讀

2020年7月23日中午，海南海濱的文昌發(fā)射場上，昵稱“胖五”的長征五號火箭迎來第四次發(fā)射。12時(shí)41分，長征五號遙四運(yùn)載火箭點(diǎn)火升空，火箭飛行約2167秒后，成功將天問一號探測器送入預(yù)定軌道，開啟火星探測之旅，邁出了中國行星探測第一步。根據(jù)計(jì)劃，經(jīng)過7～8個(gè)月的飛行，天問一號2021年將抵達(dá)并著陸火星，釋放一輛火星車，獲取火星探測科學(xué)數(shù)據(jù)。對宇宙千百年來的探索與追問，是中華民族矢志不渝的航天夢想。從屈原發(fā)出的《天問》，到如今的“天問一號”，太空探索無止境。

素材聚焦1 逐夢火星五問

◆火星是一顆怎樣的星？

火星，中國古人眼中行蹤不定的“熒惑”，羅馬神話中戰(zhàn)神“瑪爾斯”的化身，是太陽系八大行星之一，屬類地行星?；鹦侵睆郊s為地球一半，自轉(zhuǎn)周期與地球相近，公轉(zhuǎn)周期約為地球兩倍，地表平均溫度為零下55℃，大氣中二氧化碳約占95%。火星基本上是沙漠行星，地表主要為沙丘礫石，這里擁有四季分明的氣候，也有大量的流水痕跡。

◆這顆紅色星球，為何值得探索？

人類對行星探測的熱情主要是好奇心驅(qū)動(dòng)，這個(gè)好奇心主要是來自對哲學(xué)終極問題的思考：我們?nèi)祟悘哪睦飦恚蚰睦锶?，我們在宇宙中是否孤?dú)？人們曾經(jīng)認(rèn)為最有可能在月球上找到生命，接著把希望放在火星上，然后又把目光投向土衛(wèi)六等更遠(yuǎn)的行星衛(wèi)星。在過去的半個(gè)世紀(jì)，人造飛船幾乎訪問了太陽系所有行星和大部分的重要天然衛(wèi)星，最終發(fā)現(xiàn)，可能還是火星存在生命的希望最大。

火星在40億年前曾經(jīng)是溫暖濕潤，遍地是河流的。那么火星的現(xiàn)在到底代表了地球的過去還是未來？人類還能在地球上生存多久？人類有可能移民火星嗎？這些涉及全人類的問題讓火星成為行星探測最重要的目標(biāo)。而且，對火星的探測與研究有助于人類進(jìn)一步認(rèn)識(shí)地球和太陽系的形成和演化，預(yù)測地球的未來變化趨勢。

行星探測也是當(dāng)今難度最大的科學(xué)探測活動(dòng)，進(jìn)行一次行星探測，需要舉全國之力，需要基于前沿的行星科學(xué)研究，以及先進(jìn)的工業(yè)制造，通常進(jìn)行一次探測，需要成千上萬人進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作，各種尖端技術(shù)相結(jié)合。所以從某種角度講，行星探測能夠很好地體現(xiàn)綜合國力。我國有可能成為第4個(gè)進(jìn)行獨(dú)立火星探測的國家，這跟我國改革開放以來經(jīng)濟(jì)和科技快速發(fā)展、綜合國力有很大的提升是分不開的。

◆火星探測的核心問題是什么？

火星科學(xué)研究的核心問題，就是火星的水是怎么演化的?；鹦潜砻嫔嫌泻恿鞯暮圹E，曾經(jīng)有大量的液態(tài)水在火星表面流動(dòng)，為什么今天一滴水都看不到？這是非常奇怪的。如果有大量液態(tài)水存在，就表明人類有可能在上面居住。現(xiàn)在我們已基本知道，在過去幾十億年的時(shí)間里，火星的水逃逸到行星際空間去了，也就是離開了火星，逃到了太空中，并且是以一種不可逆的、永遠(yuǎn)不再回來的方式。所以我國的火星探測，一個(gè)非常核心的問題是水是怎么通過大氣層逃逸的。

◆探測器如何在火星表面著陸？為什么此次選擇烏托邦平原著陸？

探測器到達(dá)環(huán)繞火星的軌道后，環(huán)繞器與著陸器分離，開展火星環(huán)繞探測。著陸器將經(jīng)歷十分關(guān)鍵的7分鐘，降落過程將時(shí)速從2萬千米降低到零。第一階段為氣動(dòng)減速，第二階段打開降落傘繼續(xù)減速，第三階段為動(dòng)力減速，第四階段懸停避障，選定著陸點(diǎn)，最終軟著陸于火星表面。

在選擇著陸點(diǎn)過程中經(jīng)歷了很多次的遴選過程，工程方面的考慮是尤為重要的。從科學(xué)方面講，著陸區(qū)的地質(zhì)特征、磁場條件等都非常獨(dú)特，有可能得到重要的發(fā)現(xiàn)。

◆如果探測發(fā)現(xiàn)火星適宜人類居住，未來我們會(huì)移民火星嗎？

太陽現(xiàn)在處于壯年期，當(dāng)它演化到老年期的時(shí)候，會(huì)變成紅巨星，甚至可能會(huì)膨脹到地球的軌道，讓地球不再宜居。到那時(shí)，有沒有可能移民其他行星，例如火星？目前，即使研究發(fā)現(xiàn)火星可能支撐人類居住，但開展火星移民也還有漫長的路，代價(jià)非常高昂?？赡軙?huì)有一部分比較熱衷于冒險(xiǎn)、有好奇心的人作為探路者率先移民到火星。這一少部分人在火星上建立有人值守的科研站和一些人類比較初步的聚集地等。

素材聚焦2 史無前例的“繞落巡”

國際通行的較為穩(wěn)妥的火星探測方案，是第一步發(fā)射繞飛探測器“探路”，再發(fā)射著陸器，最后再送去火星車，正如中國嫦娥工程走過的路。天問一號此次任務(wù)將一次實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞、著陸、巡視”三項(xiàng)目標(biāo)，這種“三合一”的壯舉在全球尚屬首次。聽起來一氣呵成，實(shí)則步步驚心。難度首先來自距離?；鹦蔷嚯x地球最近約5600萬公里，最遠(yuǎn)大約4億公里，距離遙遠(yuǎn)帶來通信延遲和信號衰減，信號傳輸一個(gè)來回最遠(yuǎn)時(shí)需要近46分鐘。而著陸巡視器下降的全過程必須在7分鐘左右完成，這意味著，其間發(fā)生任何情況，只能依靠機(jī)器自主決策。中國空間探測技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩表示，這可謂“恐怖7分鐘”。

素材聚焦3 首輛火星車亮相

2021年到達(dá)火星后，天問一號的火星車將在火星表面工作90多天，將它在億萬公里之外的所見所聞傳回地球。火星車最引人注目的就是豎立在前端的桅桿，頂端的方形設(shè)備就是火星車的“眼睛”。在火星車上，還裝有4個(gè)“大翅膀”，這正是太陽能電池板。除此之外，火星車還配有探測雷達(dá)、磁場探測儀和氣象測量儀，可以對火星進(jìn)行全方位的探測。

【考場仿真試題】請針對上述材料，寫一則150字左右的微評論。

【范文示例】中國航天人正在用“天問計(jì)劃”深入蒼穹，來解答屈原“九天之際，安放安屬”的天問。中國在火星探測領(lǐng)域仍是一名追趕者，但起點(diǎn)卻非常高，天問一號將完成一項(xiàng)人類航天史上的創(chuàng)舉，在一次發(fā)射中同時(shí)完成“繞落巡”三大任務(wù)。世上無難事，只要肯登攀。中國航天人未來的目標(biāo)，正是這樣的星辰大海：中國有能力飛得更遠(yuǎn)，我們也應(yīng)該飛得更遠(yuǎn)！