潮新闻客户端记者吴越
“火星上真的有大海吗？”“如果有的话，大海有多大？”.......在孤寂的火星上寻找海洋，正在从科幻照进现实。我国科研团队根据“祝融号”火星车的地质数据，证实“在火星看海并不是浪漫想象”。
近日，我国科研团队再次发现了火星存在古海洋证据的科研成果，并发布在《美国国家科学院院刊》，引发广泛关注。这也意味着，我国首辆火星探测车“祝融号”从火星传回的采集数据，再次佐证了火星存在古海洋。
而在此之前，火星“挖水人”之一，中国地质大学（武汉）教授、行星地质与深空探测湖北省重点实验室首席科学家、行星地质学家肖龙，在“祝融号”采集数据中首次找到火星“古代海洋”的直接证据。肖龙向潮新闻记者表示，“祝融号”雷达数据就像拼图一样，用不同角度的证据拼出了火星中低纬度古海洋全景图，“结合岩石成分分析，我们推测这里曾是一片浅海区域，深度几米到几十米，存在时间大约在36亿年前。”
我国多维度证实火星存在古海洋
本次公开成果显示，科研团队发现“祝融号”火星车着陆区的地下10至35米有76层倾斜的地层结构，就像千层蛋糕一样——这正是地球海岸被海浪冲刷形成的典型特征。
近年来，我国“祝融号”火星车传回的地质数据，从多方位证实火星古海洋这一猜想，填补科研空白。而此前数十年，由于人类主要探索火星南部的高地区域，科学界对火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的争论始终存在。
肖龙带领的科研团队通过研究“祝融号”地质数据，在火星乌托邦平原发现了海相沉积岩，这些岩石结构和地球海洋沉积层非常相似，直观说明火星存在过古海洋；此外，其他科研团队通过地形分析，确认了该区域存在古海岸线痕迹，比如波浪冲刷形成的特殊地貌等。
“‘祝融号’地质数据从岩石结构、地形地貌等方面交叉印证了火星中低纬度地区存在过海洋。”肖龙介绍，这些数据也共同证明了“祝融号”探测地不仅是古海洋遗址，当地还可能经历了长期的水动力作用，比如潮汐或洋流。
“火星存在古代海洋”被证实后，科研人员不免脑海中浮想出火星上的动态一幕：海洋浪涛涌动，海风吹佛中，或是火星万物在生长。然而，这一切都需要科研人员继续用数据印证。
肖龙认为，“祝融号”着陆区被证实存在古海洋，这一发现也论证了火星中低纬度地区可能是移民“黄金地段”。一方面，这里温度更温和，白天可达2摄氏度，夜晚也不会像极地那样冷到零下10摄氏度；另一方面，古海洋沉积层就像天然的“冰箱”，可能封存着大量地下冰层，未来移民者可以直接开采水源。此外，这些区域的平坦地形也更适合建造基地，沙质土壤甚至能就地制成建筑材料，或种植农作物等。
肖龙表示，火星古海洋尚有许多未解之谜。目前的火星气候模拟结果不支持火星曾经有长时间的温暖环境，也就是不可能有大片的海洋存在，这与地貌等方面的观察不一致，需要进行合理解释。另外，这片海洋存在了多久？水到底去了哪里？这需要更多探测任务去验证。
沉睡的“祝融号”已超额完成任务
自2021年5月15日7时18分，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。而“祝融号”是天问一号探测器的两个着陆巡视器之一，也是我国踏上火星表面的首辆火星车。
从外观看，“祝融号”就是一辆“纯太阳能电动车”，有着两个圆圆的眼睛，长长的脖子；还配备了一对蝴蝶般的翅膀，用于将太阳光储存为电能。与其他火星车不同的是，“祝融号”配备了穿透式雷达，能够探测行星的地下，识别埋藏的岩层。
“着巡合影”图摄影：“祝融号”火星车
此外，“祝融号”还搭载6种科学载荷，分别是多光谱相机、次表层探测雷达、火星表面成分探测仪、火星表面磁场探测仪、火星气象测量仪、地形相机。以此在火星上开展地表成分、物质类型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作。比如次表层探测雷达，用于探测火星地下结构和可能存在的水冰。
2022年5月18日，“祝融号”在火星自主进入休眠，至今依然在“沉睡”。根据国家航天局消息，“祝融号”的设计寿命为3个火星月，相当于约92个地球日。不过其大大超出既定的任务，总共探测了358个火星日，累计巡视1921米。
“祝融号”虽然已进入休眠状态，但传回的探测数据已足够我们研究数年。”肖龙介绍，火星堪称“探测器地狱”，“祝融号”出色完成探测任务实属不易。比如沙尘暴期间，太阳能板被风沙覆盖导致无法续航的风险。还有通信延迟问题，地球指令需要22分钟才能传到火星，所以“祝融号”必须自主判断地形、规划路线，甚至能像小猫一样“弓背”抬底盘越过石块。这些技术都为后续任务积累了宝贵经验。
我国火星探索走在世界前列
天问一号和“祝融号”只是中国火星探索的第一步。取回人类第一批“火壤”，是中美等世界航天大国的重要计划。
根据国家航天局的规划，天问三号将实施火星采样返回——从火星表面采集土壤和岩石样本并送回地球，就像嫦娥五号和六号从月球取回月壤一样。这能让我们在地球实验室用更精密设备分析火星岩石的成分，并检测其中是否存在外星生命的痕迹。
根据计划，天问三号一次实现“着陆-采样-返回”，因此，着陆点即为采样点。纵观世界各个国家的进展，我国有望成为第一个火星采样返回的国家。
“任务实事求是讲难度很大，我们还有很多空白的技术没解决。所以我们通过两年三年左右的时间进行关键技术的攻关，把这些关键技术解决了，我们再进入工程研制。”中国行星探测工程总设计师张荣桥向媒体公开表示。
去年9月，我国国家航天局宣布天问三号火星采样返回任务的实施时间，将由2030年前后提前至2028年前后。而根据美国航空航天局（NASA）最新公布的火星采样返回方案，2021年2月登陆火星的毅力号火星车，因为面临技术系统协调和资金投入等方面困难，取样一直无法返回。根据目前计划，美国拿到毅力号采集的样本，最早也要等到2035年。
并且，我国将开展国际载荷合作、样品和数据共享、未来规划共同研究三方面国际合作，与全世界科学家联合开展火星样品和数据合作共享研究。业内人士分析，这也表明，我国火星探测领先美国，已经是不争的事实。
在行星探测方面，我国批准了四次行星探测任务，会在10-15年内完成。至此，中国行星探测有了“时间表”——
天问一号是首次火星探测任务，已经于2021年圆满成功，标志着中国深空探测已经走出地月系。天问二号是小行星探测任务，计划2025年发射，目标主要是对一颗近地小行星的伴飞、取样返回等探测。
目前，天问三号、四号，正在积极开展相关关键技术攻关和实施方案深化论证工作。天问三号是火星采样返回任务，计划在2028年前后实施两次发射任务，实现火星采样和携带火星样品返回地球。天问四号是木星系探测任务，计划2030年前后发射。
肖龙介绍，我国更长远的目标是“建设火星科研站”，可能需要20-30年或更长的时间。需要通过多次任务，将能源系统、居住舱和探测设备分批送上火星，最终形成类似南极科考站那样的永久基地。当然，这需要全球科学家合作，毕竟火星是人类共同的前沿。
