科技日历丨人类第一次发现，火星上有水！

近年来，马斯克可谓全球科技领域最闪亮的一颗明星。除了领跑全球电动汽车行业的特斯拉汽车以外，他最耀眼的成就当属航天领域。他创办的SpaceX，颠覆了人们对航天的陈旧看法，实现了火箭重复使用的“疯狂”想法，极大降低了火箭发射成本。这样下去，平民航天就不再是遥不可及的梦想。

这一切都是为了马斯克一个宏大的目标：让人类移民火星。从2年前开始他就不断在媒体中重复这一计划，而在2天前，他又提出了在2050年前将100万人送往火星的宏大设想。

目前尚不知道，如此艰难而遥远的目标是何时出现在他的脑海中的。但可以合理推测，很有可能是16年前的今天。因为那时候，欧空局的“火星快车”空间探测器第1次发现了火星上液态水的存在。

“火星快车”是2003年6月2日发射的欧空局第1个火星探测器，本来是由“火星快车”轨道器和“小猎犬-2”着陆器组成。

从一开始，欧空局就为它们制定了雄心勃勃的计划——探索火星生命。其中，“小猎犬-2”的任务最重，他负责降落火星地面后，直接开展外星生物学和火星地表化学研究。“火星快车”轨道器离得较远，不能直接研究火星表面，因此，欧洲科学家赋予了它另一项任务——寻找火星的地表水。

“火星快车”搭载的7种科学仪器中，有5种是用来找水的，包括可见光与红外矿物测绘光谱仪OMEGA、行星傅里叶光谱仪PFS、紫外与红外大气光谱仪SPICAM和高能电性原子分析仪ASPERA这4中光谱学仪器。

不过，利用光谱学仪器只能得到间接数据，且不能了解地表下方的状况，因此其配备的最重要的探测仪器，是地下分层于电离层探测雷达MARSIS。在之后找到水的过程中，也是这部雷达发挥了关键作用。

当地时间晚上23:45，搭载着“火星快车”的俄罗斯“联盟-FG”火箭在哈萨克斯坦境内拜科努尔发射场顺利升空，将探测器送入地球驻留轨道。1个半小时后，Fregat上面级点火。3分钟后，“火星快车”成功进入火星转移轨道，和Fregat上面级分离，正式开始火星之旅。

经历了长达半年的漫长飞行，12月，“火星快车”终于接近火星。12月19日8:31，“小猎犬-2”着陆器从探测器上发射，开始了向火星表面的弹道巡航。很遗憾，原定于12月25日上午进入火星大气层、在12月25日2:45着陆的“小猎犬-2”，很快于地面失去了联系，此后多番尝试均无法恢复。

最终在次年2月6日，欧空局宣布“小猎犬-2”丢失。

与此同时，“火星快车”轨道器的任务按照计划亦步亦趋地推进。12月20日，短时间推进器点火，将其送入轨道。12月25日3:00，轨道器主引擎启动，进入高度椭圆形的初始捕获轨道。随后轨道器又进行了4次主引擎点火，将轨道器送进了近地点高度259公里、远地点高度11560公里、86°倾角的火星轨道。

至此，入轨工作初步完成，“火星快车”正式开始工作。或许谁都没想到，它的“战果”会来得如此之快——

就在1个月后，2004年1月23日，欧空局对外公告称，“火星快车”上的仪器对火星南极上空水蒸气分子进行了分析，确认该地区存在着水冰，且未被干冰全部覆盖。更令人激动的是，2个月后的3月17日，它在火星一处名为“极乐世界”的平原发现了冰冻水域，水域面积达72万平方公里。

对于地球上的生物来说，水的存在无疑是生命诞生和繁衍的前提。有水不一定能诞生生命，但没水一定不会诞生生物。在此之前，火星上住人只是一个纯粹的想象，在此之后，这就变成了一个有一定科学依据的想象。

这并不是火星探测的结束。随后在2005年，前面提到的“火星快车”上的重要仪器——MARSIS雷达完成调试，开始投入使用。

这种雷达采用0.1-5.4MHz的频率向火星发射功率最高达100W的射电脉冲，而火星电离层、地表以及地下不同层次结构都会反射回来不同的反射电波，其中，液态水的反射尤为强烈，会在图像上呈现不同寻常的亮斑。

在随后12年间，MARSIS几乎把火星探测了个遍，获得了诸多重大成果，其中最重要的出现在一块名为“南极高原”的区域。2012-2015年间，“火星快车”对南极高原进行了29次探测，获得了一个巨大的亮斑图像。有多巨大?亮斑直径有20公里。

不过，科学家们并没有马上把结果公主于世，而是等了3年，期间一项一项整理数据、一项一项排除可能。最终，他们在2018年7月宣布了激动人心的消息：上述发现证实了，火星上存在液态水。那个巨大的亮斑就是位于厚大1.5千米冰盖之下的一块液态水湖泊。

这是有一个里程碑式的发现。虽然凭借之前的发现，科学家们基本认定火星上存在液态水，但科学讲究眼见为实，这次发现地下湖泊的存在，才算是真正证实了人类在火星居住的可能性。

这一发现还有一重意义：无论是在地球冰川还是火星冰盖下，冰的融化机制都基本相同：来自下方的热量，再加上压在上面的物质构成的巨大绝热层，让融水形成了地下湖泊。在地球上，这些湖泊通常被河道连接在一起，形成了类似河流的分支水网，延伸到冰下广阔的空间中。

也就是说，这种隐藏在地下深处的大量液态水，有可能成为那些很久之前那些因为不再适宜居住环境而从火星表面撤退的生命，提供了一个遍及全球的避难所。即是说，里面可能孕育这火星独有的生物。

不过，有分析认为，地下液态湖泊能够存在的一个关键因素，是从岩石中溶出的矿物盐。它们起到了抗冻结剂的作用，使得水的凝固点远低于正常状态。矿物盐在火星岩石中普遍存在，它很可能也是前文提到的火星露珠、地表水流的关键原因。

如果是这样，这些矿物盐对生命来说实际上并不是好消息，因为即便是微生物也可能很难这种环境当中存活。

但也有分析认为，地下湖泊保持液态，靠得可能不是矿物盐，而是火星的地热。如果是这样，对人类来说是个好消息。