哈勃空间望远镜的故障,以及第二架航天飞机在预发射试验中出现神秘漏氢,使美国航空航天局做出了航天机队停止飞行的决定。

这些事故的发生给国家航空航天局的长远规划,诸如所设计的其它轨道观测站和火星飞行都打上了问号。这些灾难发生前不久,美国国会对国家航空航天局的勃勃雄心表示了怀疑。虽然众议院投票通过了国家航空航天局增加17%的预算,可比白宫所需要的拨款要少8亿2千万美元。

月球 - 火星计划研究基金明显削减了3亿美元,其中包括美国总统布什向政府提出的2019年的载人火星飞行。

虽然如此,国家航空航天局的财政预算为143亿美元,仍然是发展最快的部门之一。

主要预算中遭削减的是预算为620万美元的相对小的探索地球外智慧的项目(SETI)。所谓的SETI计划,即是用最新电子设备监听可以表明其它文明存在的宇宙外任何信号。

阿波罗17号飞行的指令长尤金 · 杰南(Eugene Cernan)踏上月球以来,几乎13个年头过去了。下一次登月,他或她能够在月球上建立月球基地——成为赴火星更远飞行的补给站。

国家航空航天局戈达德空间研究所创建人曾任该所20年所长的罗伯特 · 贾斯特罗博士(R. Jastrow),相信人类将要离开地球,不仅探索行星,而且最终要走出太阳系到其它星球上去。

贾斯特罗博士最近的著作《星际旅行——宇宙探索的明天和未来》,阐述了人们如何探索宇宙以及发现其它智能的可能性。下面的节录中,他展望了登火星计划:

对于地球外生物的探索,就其重要性来说,火星在所有邻近行星中居更突出的地位。虽然火星现在是干燥的,可早些年代,好像有大量的水。水是从无生命的物质中产生生命的基本要素。

水提供了生命分子结构单元不断碰撞的液体媒介,并在其中进行化学反应,构成生命不断形成的过程。生命基本分子可能在行星上大量存在。但这些分子必须在水中溶解,这样,每一分子和邻近分子之间可以不停地碰撞,否则生物不能进化。

从对生物的敌意来讲,火星比之金星要小得多,虽然没有像在地球上那么舒适。火星一年的大部分时间里,气候极寒冷干燥,像南极沙漠里的气候,甚至更严重。

火星大气非常稀薄,其地面气压与地球1万英里高的气压相同。火星空气和金星一样,主要由二氧化碳组成,可火星二氧化碳覆盖层极薄,起不到保持温度的巨大作用。

1976年夏天,美国海盗计划最终把一个蜘蛛状物体降落在火星平原上。自动机送回地球的信息引起了人们的一场争论,这场争论曾经喧嚣一时,而后平静下来,可争论依然存在。自动机发现了火星上生命的证据吗?

自动机进行的一项试验好像表明已经找到了证据。这次试验测试了土壤中火星微生物——一种简单生物形式的存在情况,一个微生物的存在也会对此问题给予肯定答复。在宇宙当中,生物的进化是否会如此相似,以至于同一太阳系内两颗彼此分隔的行星也会发现这种相似性?

试验看起来是非常成功的。当土壤里含有微生物财,火星土壤散发出放射性二氧化碳,这和回到地球上进行测试的情况一样。

然而其它科学家并不同意这样看法,他们提出自动机所进行的另一次试验,这次试验一样明确地指出火星里没有生物。

第二次试验并非是直接寻找生命,而仅仅探索生命的分子结构单元,化学家和生物学家称之为有机物分子。如果火星上有生命存在,甚至只要有稍稍与地球上生物类似的生物,那就会发现这些有机物分子。

即使土壤里只包含着死亡的或被分解的有机体的剩余物,他们仍然会在试验中显露出来,寻觅有机物分子的试验结果是明确的。火星土壤里不存在有机物分子——生物结构单元。

近几年,美国和苏联对探索火星的诸多方面极感兴趣。令人惊讶的是,苏联计划中,福布斯(phobos)(火星卫星之一)是飞往火星之前首先要到达的星球。原因非同寻常,福布斯的20%可能由水组成。

空间中获得水是困难的。水的基本用途不是供人饮用,因为在载人飞行中,宇宙飞行员用过的水可以收回净化,直到能再饮用为止。水在空间当中之所以非常重要,主要因为水提供了巨大的火箭燃料。

当然,水本身在火箭发动机里不能燃烧,水是两种基本元素——氢和氧的合成物。如果水被分离成两种气体,而后,气体冷却且液化,液态氢和液态氧就构成了出色的混合物来推动火箭——是已知最好的火箭燃料之一。

分解水分子,获得分离的氢和氧必须有相当大的能量,而一个小型核反应堆可以提供这种能量。在火星卫星的最初飞行中,就可以把核反应堆送到福布斯。一旦反应堆在福布斯建立起来,就可以在没有补充原料的情况下工作很长时间。

氢和氧产生之后,必须要冷却然后被浓缩成液态。如果氢和氧依然保持气体状态,就会在火箭装载时占据太大的空间。把水分解成氢和氧的同一核反应堆也可以供应电,冷却氢和氧直到被液化。

在所到达的目的地,如果采用这种办法从水中制造回程的燃料,而不必从地球上携带往返路程的燃料,对火星的探索就有了更大的优越性。假如宇宙飞船飞往火星,装载着回程所需用的燃料,宇宙飞船就得有双倍的重量。

宇宙飞船不仅要携带从火星返回地球时所需的燃料,而且还要携带在火箭离开地球时维持火箭速度的附加燃料。在福布斯重新加燃料可以把载人飞往火星的重量减少一半或三分之一,旅行的费用会降低。

乍一看,水以及由水制成的火箭燃料似乎在火星上就能得到,而根本不用去福布斯,因为毕竟火星也被认为在表层下含有大量冰冻的水。但由于火星的引力,飞船难以在火星上着陆,装燃料,这是此计划之不足,从福布斯上获得水和燃料要容易得多。飞船在靠近火星及其卫星的时候,必须添加燃料才能降低速度,否则就会越过火星和福布斯而继续在宇宙中飞行。

然而,一旦飞船的速度降低下来,避免了上面的现象发生,下一步——在福布斯着陆就简单了。因为福布斯是一个非常小的卫星——最长直径只有15英里,大约是曼哈顿岛的大小,其引力如此之小,以至于飞船不用很多的宇宙燃料就能降低速度进行软着陆。

福布斯引力非常小,以至飞船着陆后,装上原料和水,不需要任何火箭动力就能点燃起飞离开该卫星。人的力量就足够了,一个人只要用力奔跑跳跃,就能离开福布斯地面而进入宇宙。

事实上,从福布斯带水回月球,比从地球往月球上直接带水所消耗的火箭燃料和费用要少。

这些有趣味的可能性依赖于福布斯确实含有大量水的假设。行星科学家们认为该卫星确实含有水,因为在一些重要方面,福布斯类似某种陨石(称为含碳球状陨石,是来自小行星区的一块星际物质)含有20%的水。福布斯另一个含水的迹象就是卫星表面上的一条条水槽,很像福布斯和小行星碰撞后,水气散发的地方。

造访火星的卫星——福布斯在美国和苏联未来火星飞行的日程表中处于最为优先的地位,与此同时,苏联已经有一系列登火星的坚实计划,这一计划开始于90年代中期,一艘苏联飞船将被送到火星卫星的轨道上,成为人造火星卫星。

宇宙飞船能够从轨道上勘察火星,还要在火星大气层里释放一个巨大气球。气球里充满了氦气,在火星稀薄的空气中漂浮,白天上升到3英里的高度,随风移动。

几年后,苏联科学家计划把一个小型的无人驾驶自动车送到火星,在火星的地面上徘徊。火星车很可能是一种六轮车,备有特大轮胎,适应火星坎坷不平的地势。火星车由电脑驾驶,电脑预先得到指令,在遇到可能的危害时,采用最佳办法避免危害。这些难于克服的危害包括岩石地面和巨大的火星沙丘。如果小型自动车成功地战胜了上述挑战,一个大得多的苏联火星车要被送到火星表面,行驶数百英里。

火星车重750公斤——和小型自动车重量差不多,同样是一种自动装置,四处移动,在电脑的指使下执行科学任务。巨大火星车的电脑要承担极为重要的新责任。它将第一次试图从广阔的分散的地域收集火星土壤的样菇,送回地面进行研究。

这种错综繁杂的技艺如能完成、将成为火星探索史上的分水岭,只有那时,火星上是否存在生命问题才能最终解决。

载人火星飞行的准备工作正在美国和苏联进行,载人火星探索开始可能只是环绕着该星运行一周,不着陆而返回地球。这样,宇宙旅行者在与实际降落到行星表面的更多复杂性进行斗争之前,就测试了宇宙飞船在长期的星际旅行中的可靠性。美国在登月计划中就采取了类似保守的两步计划。

如果成功的话,那么,围绕着火星开拓性载人飞行之后,紧接着是在火星上登陆——人在另一个行星最早的登陆是在21世纪的最初几十年。

然而,这样的飞行意味着参加飞行的宇航员可能要离开地球在宇宙中停留两年。如此长时间的载人飞行对于人的生存能力可能是一个潜在的挑战。

[The Times,1990年7月5日]