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第五章 神秘的紅色行星

第五章 神秘的紅色行星

在洛韋爾的筆記本中,到處都記載著他認為是自己觀測到的結果。諸如亮區和暗區,極冠的痕迹,一顆由運河編結成的星體。洛韋爾認為,他看到了一個布滿全火星的巨大灌溉網,正是這些大渠道把極冠融化的水輸送到赤道缺水的居民手中。他深信,這個星球上的居民歷史更悠久、更聰明,也許與我們迥然不同。他還認為,暗區的季節性變化是由於植物的生長和興衰造成的。他相信火星與地球極其相似。總而言之,他相信的東西太多了。
②1938年由沃生·威勒士(Orson Wells)改編的廣播版本,把火星人的入侵從英格蘭改變到美國的東部,使對戰爭神經過敏的成千上萬美國人相信火星人確實在發動進攻了。
齊奧爾科夫斯基和戈達德都是富於想象力的(戈達德年輕時曾讀過威爾斯的著作,並且深為洛韋爾的課程所激動)。因此空間火箭應用的早期設想中包括建立一個空間科學站,用於從高空監測地球,並用作研究火星生命的探測器。所有這些夢想如今都已實現了。
設想一下,你是某一個其他相當遙遠的行星的來賓,不帶任何成見地飛向地球。距地球越來越近,觀察越來越細,你對這個星球的看法也會逐漸改變。這個星球上有居民嗎?你根據什麼作出判斷呢?如果存在智慧生物,他們可能已經建造出在幾公里的範圍內具有高襯比的工程結構。當我們的光學系統和離地球的距離能提供1公里的解析度時,這些結構就能被檢測出來。但即使達到這樣的解析度,看起來地球仍像是地道的不毛之地。在我們稱為華盛頓、紐約、波士頓、莫斯科、倫敦。巴黎、柏林、東京和北京的地方,完全看不出有生命或者叫做智慧生物的跡象。如果說地球上存在著有智慧的生物,那麼,他們基本上沒有把地球的外觀改造成有規則的、具有1公里解析度的幾何形狀。
④當人們在「克雷斯」地區的一塊石頭上依稀看到一個像大寫字母B的圖像時,曾認為那是火星人刻下的,這使大家都高興了一陣子。但後來的分析表明,那不過是光線、陰影以及人類圖像識別技術上發生的幻覺。同時,火星人怎麼也使用拉丁字母呢,這是不可思議的。有那麼一會兒,在我的腦海里出現了我童年時神往的一個字眼「巴蘇」。
我所見到的第一幅「火星3」號的圖片是在一枚蘇聯郵票上(面額為16戈比)。它描繪了飛船正穿過某種紫色濁流而降落的情景。在我看來,郵票的作者是想說明存在塵流和颶風,因為「火星3」號當時是迎著巨大的塵暴進入火星大氣層的。我們從美國的「水手3」號發回的資料證實,火星表面附近的風速超過每秒140米,這比火星上聲速的一半還高,正是巨大的塵暴產生了這種高速風。我們和我們的蘇聯同行都認為。可能正是這種高速風使「火星3」號飛船無法張開其降落傘,結果,雖然它在垂直方向的著陸很和緩,但在水平方向上卻具有致命的高速度。飛船在大型降落傘沒有張開的情況下降落時,特別易受水平風的傷害。「火星3」號在著陸后可能彈跳了幾下,接著撞上了岩塊或火星表面的其他凸出物而傾翻,結果,無線電與載波匯流排失去連結,造成發射機失效。
如同生物一樣,機器也有其進化過程。火箭和最早用來推動火箭的炸藥都是中國人發明的。在中國,火箭曾被用於慶典等喜慶的場合。大約在14世紀,火箭傳人歐洲,並被用於戰爭之中。19世紀後期,俄國的中學教師康士坦丁·齊奧爾科夫斯基提出利用火箭作為行星間交通工具的可能性;美國科學家戈達德則將它發展作為高空飛行之用。第二次世界大戰中,德國的V—2軍用火箭利用了戈達德的幾乎全部研究成果,而以1948年發射的V—2/WAC「伍長」號相結合的二級火箭為頂點,這枚火箭達到了當時無與倫比的飛行高度——400公里高。進入50年代后,以蘇聯的科羅廖夫和美國的布勞恩為首領導了技術上的發展。他們的經費來自大規模毀滅性武器運輸系統的研究,但卻被用來發射最早的人造衛星。技術進步的勢頭繼續有增無減:載人環球飛行、人工軌道站、登月以及在整個太陽系飛行的無人宇宙飛船,都相繼獲得成功。其他許多國家現在也已發射了宇宙飛行器,包括英國、法國、加拿大、日本和最早發明火箭的中國。
當時可能得到的最佳火星照片來自「水手9」號軌道站。即使如此,其攝取的圖像也未能優於90米(約100碼)的範圍。「海盜」號軌道站發回的照片也沒有多大的改進。在這些照片中,1米(3.281英尺)長的石頭是完全無法分辨出來的,而約1米長的石頭卻能給「海盜」號著陸器造成災難性的後果。同樣,照片也無法檢測出又深又軟的塵土。幸運的是有一種方法能使我們確定可能的著陸點的粗糙度或鬆軟度,那就是雷達。很粗糙的地方會使來自地球的雷達波束髮生散射,因而反射率很低,甚至在雷達屏幕上呈現一片漆黑;而很疏鬆的地方沙粒間的間隙很大,也會使反射減弱。我們還無法區分粗糙地點或鬆軟地點,但在選擇著陸點方面幸好並不需要去區分它們。我們知道,這兩種情況都同樣是危險的。初步的雷達探測表明,火星表面有四分之一到三分之一的地區對雷達波沒有反射,因此都是「海盜」號的禁區。話又說回來,並不是整個火星表面都能用地球上的雷達探測到的,雷達所能探測的只是北緯25度到南緯25度之間的條帶,而「海盜」號軌道站自身又沒有勘測火星表面的雷達檢測系統。
1971年蘇聯的「火星3」號飛船進入火星大氣層。從飛船自動發回的無線電資料判斷,它在進入大氣層時,成功地打開了著陸系統,且準確地向下調整了防燒蝕護罩,適時地打開了巨型降落傘,並在接近火星表面時成功地點燃了減速火箭。根據「火星3」號發回的資料,它在這顆紅色星球上的著陸應該說是成功的。但是在著陸后,飛船卻向地球發回20秒鐘沒有圖像的電視片段,隨之就神秘地消失了。1973年發射的「火星6」號著陸器也發生了與此十分類似的情況,這次是發生在著陸后不到1秒鐘的時間內。這究竟是在哪裡出了毛病呢?
當我和康奈爾大學的保羅·福克斯對比洛韋爾的火星圖和「水手9」號軌道站拍攝的圖像時——我們圖像的解析度有時比洛韋爾在地面上用24英寸折射望鏡觀測到的要高l00倍——發現,二者之間幾乎毫無共同之處。這倒不是說洛韋爾的眼睛把火星上不相干的細小部分連成了虛構的直線。在他所說的運河的大部分位置上,既沒有深色的顏色,也沒有隕石坑群,那些地方根本就沒有任何特別之處。既然如此,他怎麼會年復一年地畫出同樣的運河圖形呢?其他一些天文學家——其中一些人聲稱,在他們親自進行觀測之前沒有仔細地觀看過洛韋爾的圖片——怎麼也會畫出相同的運河呢?向火星發射「水手9」號的一個最重大的發現,就是在火星表面上觀測到存在隨時間變化的條紋和斑點。許多這樣的條紋與隕石坑的外圍相連,而且隨季節而改變。這類條紋是被風揚起的塵土造成的,因此其圖樣隨不同季節的風而變化。但是,這些條紋沒有運河的特徵,其位置也與運河的位置不符,況且沒有任何一條條紋大到可以在地球上看得見的程度。如果說在本世紀的前幾十年中,火星表面上確實存在哪怕一點點像洛韋爾所說的運河特徵,那麼當飛船進行近距離考察變為現實時,那些運河不可能跑得無影無蹤。
在飛船大小、費用和能源消耗受到嚴格限制的條件下,怎樣才是尋找火星微生物的最佳方法呢?我們不能,至少現在還不能把生物學家送到那裡去的。我有一位朋友叫沃爾夫·維希尼亞克,他是紐約羅徹斯特大學的一位傑出的微生物學家。在50年代後期,在我們鄭重地考慮尋找火星上的生命之際,他參加了一次科學會議。會上,一位天文學家對生物學家沒有簡單、可靠、自動的儀器去尋找星外微生物感到驚訝。維希尼亞克決定在這方面干出點名堂來。
「海盜」號的生物實驗結果可以用粘土來解釋,這些結果並不能證明存在生命這樣一個事實有助於解開另一個難題,即「海盜」號的有機化學實驗在火星土壤中沒有找到任何有機物。假如火星上有生命,那麼生命的遺骸到哪裡去了呢?火星上沒有發現有機分子,既沒有蛋白質和核酸的構成物,也沒有發現簡單的碳水化合物,完全沒有地球上的那種生命物質。這種情況並不一定是矛盾的,因為「海盜」號的生物實驗要比化學實驗靈敏1000倍(以等量的碳原子為標準),而生物實驗似乎檢測到火星土壤中的合成有機物。但這一切並沒有留下多少餘地,因為地球土壤中含有曾經存活的生物的有機殘餘物,而在火星土壤中,其有機物的含量比月球表面還要少。如果堅持存在生命的假定,那麼我們只能認為生物的遺體被火星表面具有化學反應性的氧化性表面所分解,就像過氧化氫瓶中生物的命運一樣。或者認為,火星上存在著生命,但與地球上的生命相比,有機物所起的作用小得多。
即使火星上沒有生命,發射這種車子也具有巨大的科學價值。因為這樣一來,我們就可以在古河道中漫步,去攀登一座大火山,沿著冰凍的極地上那奇怪的階梯,或者抄近路,到達火星上那誘人的金字塔⑤。對於這樣的探測飛行,公眾肯定也會有廣泛的興趣。在我們家中的電視屏幕上,每天都將看到一組新的景色。我們將能隨著巡迴車的蹤跡,去細細地研究它的發現,提出新的目標。旅程可能是漫長的,但巡迴車能遵從地球上的無線電指令。因此,我們會有足夠的時間把新的想法編人探測計劃中去,成千上萬的人也就都能參加到另一個世界的探險中去。
如今,我們發射的探測衛星已經進入環繞火星的軌道,已經繪製了整個火星的地圖。兩個自動實驗站也已在火星表面著陸。火星的神秘感(如果有任何神秘的話)自洛韋爾以來一直在加深。我們現在擁有的火星照片比洛韋爾的觀察結果要詳盡得多,但是我們卻沒有發現被大肆吹噓的運河網的任何支流,任何水閘。洛韋爾,斯基帕雷利,還有其他一些https://read.99csw.com人在艱難的觀測條件下作出的觀測結果之所以失誤,部分原因也許是由於他們事先就帶著火星上存在生命的框框。
1892年,斯基帕雷利的視力嚴重衰退,宣布他將放棄對火星的觀測。洛韋爾決心繼續這項工作。他需要一個理想的觀測點,在那兒不受雲霧或鬧市燈光的干擾,而且具有優良的「天文寧靜度」。「寧靜度」一詞在天文學術語中用來表示透過穩定的大氣層去觀察天空時,望遠鏡中天體的圖像抖動最小的情況。天文寧靜度差是由於望遠鏡上方的大氣產生小尺度的擾動所致,這也是星星會眨眼的原因。洛韋爾把他的天文台設在遠離城市的火星山上,該山位於亞利桑那州的弗拉格斯塔夫③。他繪出了火星表面的圖像,尤其是畫出了使他著迷的運河圖形。進行這種觀測決非一件易事。試想一下,在寒風凜冽的凌晨長時間盯著望遠鏡觀測的情景吧!天文寧靜度常常很低,因而火星圖像往往模糊不清,而且變形失真。這樣,觀測者就必須否定所看到的景象。有時圖像會突然固定住,火星的圖像奇迹般地瞬間閃現,觀測者又必須記住所看到的情景,並準確地記錄下來。觀測者還必須拋棄成見,客觀地對待火星上的奇觀。
也許,火星上確實有大型的生命形式,只是不在我們兩個著陸位置附近。也許在每一塊石頭和沙粒中、都有較小型的生命形式。在地球的大部分歷史進程中,那些沒有被水覆蓋的區域很像現在的火星:大氣飽含二氧化碳;強烈的太陽紫外光透過缺少臭氧的大氣層,照射在地球表面上。直到地球歷史最近的10%時期之前,大型動植物還不能適應陸地上的生活。然而,地球上到處充滿微生物已經有30億年了。因此,要尋找火星上的生命形式,還必須從微生物人手。
兩個「海盜」號著陸器上都安裝了取樣機械手。機械手從火星表面採集土樣后,把土樣送到飛船艙內。艙內有像電動火車的料車,把樣品顆粒送去進行5種不同的試驗:一種是進行無機化學試驗,二是在沙粒和塵埃中尋找有機分子,另外三個是尋找微生物。當我們在一個星球上尋找生命時,我們是在做某些假定。雖然我們盡量不假定其他星球上的生命完全像我們身邊的生命,但我們所能做的畢竟有限,我們只對地球上的生命有比較詳盡的了解。「海盜」號的生物實驗是第一次開創性的努力,它們並不代表尋找火星生命的最終結果。分析的結果一直是似是而非、令人煩惱、又令人激動的。此外,至少到目前為止,大體上仍是非絕決性的。
維希尼亞克建立的生物實驗站有相當一部分仍然在南極。從實驗站取回的樣品已進行過檢測,這項工作是由他的同事和朋友採用他用過的方法進行的。幾乎在所有的實驗點都發現了種類繁多的微生物。用常規的方法是檢測不出這些微生物的。他的遺孀維希尼亞克太太在他的實驗樣品中發現了顯然只有在南極才有的酵母菌新種。尹姆里·弗里德曼檢驗了那次勘探中從南極帶回的大岩塊,結果發現了令人喜出望外的微生物,它們都藏在石頭表面下l-2毫米處,藻類群生在有少量液態水聚集的小天地里。在火星這樣的地方,情況將會更加有趣,因為光合作用所需要的可見光能穿透到1-2毫米的深度,而能滅菌的紫外光到達這個深度時至少會部分衰減。
著陸以後,立即發回了首批圖片。我們知道,我們所選擇的地點並不十分理想,但我們畢竟充滿了希望。「海盜1」號著陸器拍攝的第一幅照片是它自己的一根腳架,其目的是一旦著陸器陷進火星的流沙中,我們希望在飛船消失之前就能夠知道。照片是由一條一條的線組合起來的,直到看到腳架在火星表面安全聳立著,我們才鬆了一口氣。不久以後就顯示出了其他的照片,每張照片都是用無線電分部分傳到地球的。
①英文的「無人知道」為二個字(Nobody Knows)。——譯註
火星表面有許多環形山(隕石坑),它們都是以人的名字,通常是一位科學家的名字來命名。維希尼亞克環形山湊巧位於火星的南極地區。維希尼亞克並沒有說過火星上一定有生命,他只是認為火星上可能有生命,而確證火星上是否有生命是一件至關重要的事情。假如火星上真有生命,那麼我們將有惟一的機會來檢驗我們的生命形態的普遍性。如果頗似地球的火星上沒有生命,我們也必須弄清其原因,因為如果情況確實如此,正如維希尼亞克所強調指出的,我們經典的實驗和控制學就將面臨科學上的挑戰。
但是洛韋爾畢生最熱衷的卻是火星。1877年義大利天文學家斯基帕雷利宣布發現了火星上的水道,使洛韋爾激動萬分。斯基帕雷利報告說,當火星運行到距地球最近時,他觀察到了一個複雜的網路,該網路由單直線和雙直線組成,遍布火星的整個亮區。義大利文的Canali(原意為水道、溝渠)在匆忙中被譯成了英文的canal,即「運河」這樣一個隱喻著人工設計的字眼。一時在歐洲和美洲掀起了一場火星熱,格韋爾也深深地卷人這股熱潮中。
他研製了一種能帶到行星上去的小型裝置,朋友們稱之為沃爾夫捕集器。他計劃讓它帶一小瓶有機營養物到火星上,並設法使火星表面的泥土樣品與營養物混合,在火星微生物如果有任何生物生長(假定能生長)時觀測液體混濁度的變化。沃爾夫捕集器與其他三項微生物實驗一起被選擇裝在「海盜」號著陸器上。其他三項微生物實驗中,有兩項試驗準備給火星生物帶去食物。沃爾夫捕集器成功的前提是:火星微生物必須喜好液態水。有些人認為,維希尼亞克的做法會淹死火星上的小生物。但沃爾夫捕集器的優點是,它與火星微生物如何對待這些食物沒有任何關係,只要它們能生長就行。而所有其他的試驗都基於一個特定的前提:假定微生物能夠吸收或排出氣體。但這種假定只不過是猜測而已。
還有另外一種途徑去研究火星,研究這顆異種的行星對我們所具有的全部奧秘和魅力。在我研究「海盜」號著陸器所拍攝的照片時,使我感觸最深的是我們的活動能力所受到的限制。不知不覺中,我竟切望飛船哪怕靠自己的腳尖站立起來也好,但似乎依設計不能動的飛船實驗室竟然反常地拒絕設法跳一步似的。我們曾久久地引頸盼望,能用取樣機械手撥開那座沙丘,去尋找那塊岩石下的生命,仔細地看看那個遙遠的山脊是不是一個火山口的礫壘啊!我知道,在其東南方不遠處是「克斯雷」地區的4條蜿蜒的水道。從「海盜」號所有那些十分引人人勝的探測結果來看,我已發現上百個比「海盜」號著陸點更有意義的地點。最理想的工具是能進行高級實驗,尤其是進行攝影、化學和生物實驗的流動車輛。宇航局正在研製這種車子的原型。這種車輛自己知道如何越過岩石,如何避免在山澗翻車,如何離開險境。如果能讓這種流動車在火星上著陸;它就能掃描周圍的區域,在它的視野範圍內發現最有意義的地點,並在第二天的同一時間出現在那裡。每天去一個新地方,蜿蜒地橫越這顆迷人行星複雜多變的地形。使這種裝置登上火星並沒有超出我們的能力範圍。
果真能在事實上,而不是在想象中和約翰·卡特到火星上的海利思王國去探險嗎!我們能夠在「巴蘇」的兩輪急速飛行的明月照耀下,于某個夏夜開始有重大科學意義的探險旅行嗎!即使洛韋爾關於火星的結論,包括火星上存在運河的觀點,將來被證明是錯誤的,他關於火星的描述至少有這樣的用處:它激發了好幾代8歲的孩童,我自己就是其中之一,把探測行星看成是真正可能的,並設想是否將來某一天能親自到火星上去旅行。約翰·卡特就到達過那裡,在一片開闊地上,張開他的雙手,發出了祝願。我還記得,在我的童年時代,曾經長久長久地仁立在曠野上,伸開雙手懇求我所相信的火星人把我帶走。當然,我的懇求從未奏效。看來得尋找其他的途徑。
在我看來,后一種可能似乎是一種詭辯。我不得不承認,我是一位固執的「碳至上」主義者。碳存在於宇宙的各個角落,它奇迹般地造出了生命所需要的複雜分子。我也是一個「水至上」主義者,水是有機化學能起作用的理想溶液,它能在很大的溫度範圍內保持液態。但有時我又感到猶豫,我對碳和水的偏愛難道與我的軀體主要是由它們組成這樣的事實沒有關係嗎?我們之所以主要由碳和水組成,難道不是由於在生命起源之時,地球上這些物質特別豐富嗎?難道其他地方的生命,譬如說火星上的生命,就不能由其他物質構成嗎?
對上述所有問題,「海盜」號都作出了確定的或者至少看起來是確定的回答。「海盜」號所揭示的火星引起了人們極大的興趣,特別是我們還記得,著陸點正是根據它們的暗淡色調而選中的。然而,著陸器上的攝像機並沒有發現那裡有運河的建設者,也沒有巴蘇人的飛行車或短劍;沒有公主或武士,沒有八腳怪獸,沒有腳印,甚至沒有一株仙人掌或一隻袋鼠。就我們的判斷力而言,那兒根本不存在生命的跡象。④
洛韋爾的火星人是慈祥的、樂於助人的,甚至有點像神仙,與H·G·威爾斯和O·威爾斯在《星球大戰》中描繪的可怕形象大不相同。但是通過星期天副刊和科幻小說,這兩種觀點都進入了公眾的腦海之中。我還記得自己在年少時曾如醉似痴地閱讀巴勒斯描寫火星的小說。我與高貴的探險家約翰·卡特一起從弗吉尼亞旅行到「巴蘇」,因為那裡的居民認識火星人。我跟隨8條腿的馱獸群,我還贏得了海利恩王國可愛的迪婭·索麗絲公主的垂青,我還能與名叫塔斯·塔卡斯的4米高的綠色武士友好相處。我還在「巴蘇」的尖屋頂城市和圓屋頂的抽水站以及綠樹成蔭的尼羅西提斯河岸和望憂草運河畔漫步。
但是,當我們把解析度提高10倍,當我們開始能看到小至直徑100米的範圍時,情況就大大改觀了。地球上的許多地方就會突然變得具體、清晰了,就會顯現出方形、矩形、直線和圓形的清晰圖像。這些圖形實際上就是有智慧的生物的工程藝術品:道路、公路、運河、農場、城市街道九*九*藏*書。這樣的圖形揭示了人類對歐氏幾何和領土主義兩種孿生的情感。在這樣的解析度下,就能在波士頓、華盛頓和紐約看到智慧生物的活動。而分辨達到10米時,被加工過的地球表面景象使真正赫然可辨了,人們正在忙忙碌碌之中。不過,上述景象都是攝於白晝、黃昏或者夜晚則又是一番景象:利比亞和波斯灣油田的熊熊烈焰,日本遠洋捕魚船隊的深海燈光,大都市明亮的燈光。假如我們能把白天的解析度進一步提高到1米,那麼我們就能分辨出單個機體,像鯨魚、母牛、火烈鳥和人。
儘管華萊士提出了批評意見,儘管其他天文學家用了與洛韋爾同樣先進的望遠鏡,他們的觀測點位置亦毫不遜色,卻未能發現任何運河的痕迹。但是洛韋爾關於火星的觀點還是得到廣泛的接受。他的學說的神奇力量就像創世說一樣古老有力。產生這種吸引力的部分原因是因為19世紀正是技術上取得輝煌成就的時代,其中包括修建了許多巨大的運河。如1869年竣工的蘇伊士運河,1893年建成的科林斯運河,1914年完工的巴拿馬運河,近一點的則有美洲五大湖水閘,紐約州北部的航運運河,以及美國西南部的灌溉運河。既然歐洲人和美國人能建立這樣的豐功偉業,那麼為什麼火星人就不行呢?難道一個更古老、更聰明的種族就不能做出更卓有成效的努力,去勇敢地戰勝那紅色星球上的乾旱嗎?
火星的景觀是赤|裸裸的、紅色的、可愛的;遠方的火山口不時蹦出雨點般的石子;此起彼伏的小沙丘;大風揚起滿天塵土,不斷淹沒嶙嶙巨石,又不斷從巨石上把塵土颳走;空中漫舞著斑駁的細粒物。這些巨石是從哪裡來的呢?有多少沙子被風吹走了呢?該星球的歷史究竟是怎樣一種情景,才能形成地表這些光禿的巨石、埋在土中的小圓石、以及多邊形的孔洞呢?這些岩石是由什麼物質組成的?是與沙子相同的物質嗎?沙子僅僅是巨石粉碎而成的,還是別的物質呢?那兒的天空又為何是粉紅色的?此外,那裡的空氣是什麼成分?風速又有多大?火星上有地震嗎?為什麼其大氣壓和地貌隨季節而變化?
「海盜」號對火星的探險具有重大的歷史意義。它是人類第一次認真地探索其他可能的生命形式,也是飛船在其他星球上第一次安全地工作了長達一小時(「海盜1」號維持了若干年之久)。它在對另一個世界的地質學、地震學、礦物學、氣象學和其他五六門學科的研究方面碩果累累,獲得了許多寶貴的數據。在這驚人的進步面前,我們該如何繼續前進呢?一些科學家打算髮射一個自動裝置,能在火星著陸,採集土樣,並把土樣送回地球。這樣,他們就可以在地球上的大型、精密的實驗室中(而不是在我們所能送到火星上的小型實驗室中),極其詳細地檢測火星的樣品。這樣,就可以解開「海盜」號生物實驗的大部分疑團。可以測定火星土壤的化學和礦物學,可以劈開石頭去尋找次表層的生命。還可以在各種條件下,採取各種方式,包括直接的顯微鏡觀察,進行幾百種生物和有機化學的試驗。我們甚至還可以採用維希尼亞克的試驗方法,儘管很費錢,但這類飛行恐怕並沒有超出我們的技術能力。
H·G·威爾斯1897年所寫的科幻名著《星球大戰》中的上述開場白,至今仍常常使人們不寒而慄。②在人類的整個歷史上,人們對地球以外還存在生命這件事是又怕又盼。100多年來,這種感情集中在夜空中一顆明亮的紅色星星上。在《星球大戰》出版之前3年,一位名叫洛韋爾的波士頓人建立了一座重要的天文台,支持火星上有生命的最精細的觀點就是在那裡提出來的。洛韋爾年輕時就愛好天文學,他曾就讀於哈佛大學,後來得到半官方的外交任命,到了朝鮮,否則他也會像芸芸眾生一樣注重於追求財富。他死於1916年,他對於我們認識自然界及行星的演化,對於探測宇宙,尤其是用非常精確的方法發現冥王星等方面都做出了重大的貢獻。冥王星就是用他的名字命名的。
但情況是複雜的,判斷實驗是否成功的標準也可能不恰當。為了進行「海盜」號的生物實驗,人們做出了巨大的努力,並用了多種微生物進行校驗,但卻很少做出什麼努力去進行實驗,對火星表面無機物的可能作用進行校正。火星不是地球,正如洛韋爾的遺訓提醒我們的,我們可能被假象所迷惑。在火星土壤中,可能有外來的無機化合物。在沒有火星微生物的參与下就能夠氧化食物。也許有某種特殊的無機催化劑,它能固定大氣中的氣體,並使之轉化成有機分子。
有這樣一個故事,說的是很久以前,一位知名的報刊發行人向一位著名的天文學家發了一封電報:「請即用500字電復,火星上是否存在生命。」這位天文學家按照要求答曰:「無人知道,無人知道,無人知道……」一直重複了250遍。①儘管這樣的否定回答是由一位專家再三堅持作出的,卻沒有什麼人加以理會。相反,從那時以來,我們不斷聽到兩種權威性的意見。一種聲稱他們已經能推斷出火星上有生命,另一種則斷言,他們已排除了火星上有生命的可能性。有的人一心希望火星上有生命,另一些人則巴不得火星上沒有生命。兩大營壘都太過分了,這種強烈的感情|色彩已經有點超越了在科學探索中所能容許的觀點分歧。看來,許多人只是想得到一個明確的答案而已,他們不想讓兩種互不相容的可能性同時存在於他們的頭腦中。有些科學家認為,火星上有居民,但其根據後來被證明是不足為信的;有的科學家則斷言火星上不可能有生命,因為對特定的生命現象的初步研究要麼未獲成功,要麼其結果是含混不清的。神秘的色彩不止一次地籠罩著這顆紅色的行星。
直到19世紀後期還沒有人相信,我們這個世界正被像人一樣的、而又遠比我們聰慧的智能生命以濃厚的興趣仔細地觀察著,也沒有人會相信,當人們各自碌碌奔忙時,他們正在被仔細地研究著,其仔細程度也許就像用一架顯微鏡觀察在一滴水中聚集繁殖。朝生暮死的細菌。人們為了區區小事,趾高氣揚地在地球上來回奔忙,為能確保對物質的佔有而心滿意足。顯微鏡下朝生暮死的細菌的所作所為,與此大概沒有什麼不同。人們要麼從未想到過宇宙中還有更古老的世界,它們是威脅人類的根源;要麼在想到這些世界時,只是簡單地認為那裡根本不可能存在生命。往昔的某些心理習慣是可笑的。在多數情況下,地球上的人最多只是設想,火星上可能存在另一種人,而且也許不如自己優越,因而正準備迎接他們去教誨呢。然而,浩瀚的宇宙大洋彼岸的居民,他們的智力與我們相比,正如我們與野獸相比一樣,那些居民智力發達、感情冷漠,正以妒忌的眼光窺視著地球,並在緩慢而又紮實地制定著進攻我們的計劃。
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這樣一個總體的概念被稱為「地形改造」,即把地球以外的世界的地形改變成較適於人類生活的環境。幾千年來,人類活動造成的溫室效應和反照率的變化,只使地球的溫度改變了1度左右。當然,如果照目前燃燒礦物燃料的速度,以及森林和綠色植被的毀壞速度來看,只需要一兩個世紀,就會使全球氣溫再升高1度。種種理由表明,要對火星進行卓有成效的地形改造可能需要幾百年乃至幾千年的時間。在科學技術高度發達的未來,我們不僅可以期望增加火星的總大氣壓、化出液態水,而且可以期望把極地冰帽融化的液態水輸送到較暖和的赤道地區,建造運河就可以做到這一點。
我認為,總體而言,許多星球上的生命都將由與我們這裏相同的原子所組成,甚至基本的分子、如蛋白質和核酸也可能相同只是組合的方式不同而已。漂浮在稠密的星際大氣中的生物,其原子組成也將可能與我們極其相似,差別只在於它們可能沒有骨骼,因而不需要那麼多鈣。在其他世界上,也許使用的是水以外的某種溶液。氫氟酸可能就相當不錯,儘管宇宙中氟的含量並不多,氫氟酸對構成人體的分子極其有害,但其他的有機分子,例如石蠟分子,在氫氟酸中卻極為穩定。液氨可能是一種更好的溶液,因為宇宙中氨的儲量非常豐富,但只有在比地球和火星冷得多的世界里,氨才能成為液態。在地球上,氨通常是一種氣體,如同水在金星上呈氣態一樣。還有一種可能,即可能存在根本就不需要任何溶劑系統的生物,也就是固態生命,那裡只有到處傳播的電信號,沒有四處漂游的分子。
然而,「火星3」號為什麼會鑽進巨大的塵暴中去呢?要知道,「火星3」號的飛行程序在發射前就已經嚴格地制定好了。在它離開地球之前,它的每一步飛行動作都已存入飛船計算機。因此,即使弄清了1971年發生的那次大塵暴的猛烈情況,也不可能再去改變計算機的程序了(用宇宙探險的行話。「火星3」號的飛行程序是預編程序,而不是自適應程序)。「火星6」號的通訊中斷更加神秘莫測。該飛船進入火星大氣層時,火星上並沒有發生全球性的塵暴,也沒有理由懷疑在著陸點發生了局部的塵暴(有時會發生這種局部塵暴的)也許在著陸的一剎那飛船發生了技術故障。但也許是在火星表面上存在某種特別危險的東西。
為「海盜2」號選擇的著陸點是北緯44度,主著陸點為「賽多尼亞」。之所以選擇這個地點,是因為根據理論上的推斷,這裏極有希望存在少量的液態水,至少在火星一周年中的某些時候是如此。由於預先進行的「海盜」號生物實驗的對象是適應液態水環境的生物,一些科學家認為,在「賽多尼亞」著陸會大大增加「海盜」號發現生命的機會。也有人認為,在火星這樣一個多風的星球上,如果存在微生物,那就應該到處都有。看起來這兩種觀點都有道理,難分高低。然而,顯然無法對北緯44度進行雷達探測,而且讓「海盜2」號進入高緯度區,我們將不得不面對巨大的失敗危險。還有人認為,如果「海盜1」號著陸成功,而且運行情況良好,那麼「海盜2」號將能承受更大的危險。對於花費超過10億美元的這種飛行的命運,我本人是十分保守的。我read.99csw.com不禁設想到飛船在「賽多尼亞」剛一著陸就不幸發生碰撞,一種關鍵的儀器因而發生故障。為了增加「海盜」號著陸點選擇的餘地,我們在南緯4度附近的雷達可探測區,另外選擇了幾個在地質上與「克雷斯」和「賽多尼亞」大不相同的著陸點。「海盜2」號究竟在高緯度區還是在低緯度區著陸的問題,直到最後一刻才確定下來:選擇了與「賽多尼亞」同一緯度,地名本身就是充滿希望的地點「烏托邦。
洛韋爾觀點的力量可能就在於使這種觀點變成一種預言。是他認為火星人建造了運河網。甚至這種觀點也有可能成為一種確切的預言:假如要改造火星,那將由人類來完成,火星是人類能永久居住的另一顆行星。火星人將是我們人類自己。
我們不希望在一個過於粗糙的地方著陸,因為那可能會使飛船傾覆甚至毀壞,至少準備用來採集火星土樣的機械手可能被卡死,或者懸離表面1米的高處而無用處。同樣,我們也不希望降落點過於鬆軟,倘若飛船的3個著陸架深陷在疏鬆的泥土中,各種討厭的後果就會接踵而至,其中包括取樣機械手無法轉動。但是,我們也不希望著陸點太堅硬,如果降落在一片堅硬的火山岩地面上,沒有粉狀的表層物質,機械手也無取到對計劃中的化學和生物實驗至關緊要的樣品。
③牛頓斷言:「即使製造望遠鏡的理論得到最充分的利用,望遠鏡仍然有一定的限度。超過這個限度望遠鏡就無能為力了。因為我們觀察星球時要通過空氣,而空氣處於不停的震動之中……。惟一的解決辦法是需要最晴朗、最寧靜的空氣,而這樣的空氣恐怕只有在高聳于雲海之上的山巔才能找到。」
即便如此,貝林和里希龐的實驗結果在生物學上仍具有重大的意義,因為它們說明了,在沒有生命存在的情況下,土壤具有某種化學性質,其作用相當於生命活動。在地球上出現生命之前,可能也有類似呼吸和光合作用的化學過程在土壤中循環。生命一產生可能馬上就參与了這些過程。此外,我們知道,蒙脫土是一種潛在的催化劑,能促進氨基酸結合成類似蛋白質的長鏈分子。原始的土壤也許是地球生命的搖籃。現代火星土壤化學也許能為地球生命起源及其早期歷史提供重要線索。
我們核查軌道站發回的照片,並對雷達數據進行最後分析后發現,「海盜1」號原先選擇的著陸點可能是極端危險的。有一陣子我很擔心,「海盜1」號可能像傳奇中的荷蘭飛行員懸在空中一樣,永遠懸浮在火星上空,永遠找不到安全的地方。但我們最後還是找到了一個合適的地點,仍然在「克雷斯」地區,但遠離4大古水道的交匯處。這一拖延使我們無法在1976年7月4日按時降落。不過大家都同意,在那一天進行毀滅性的著陸,獻給美國建國200周年作紀念,將是令人極為不快的。因此,我們推遲了原定的計劃,而在16天後才進入火星大氣層。
我還記得,當我看到著陸器拍攝的第一幅顯示火星表面的圖像時,曾驚訝得目瞪口呆。因為在我看來,那根本不像是一個外星世界,倒很像我在科羅拉多、亞利桑那和內華達州所看到的情景。也有石頭、流沙和遠處的山峰,其景觀與地球上的任何景色一樣自然優美。火星真是一個神奇的地方。當然,如果在一座沙丘後面突然看到滿身塵土的探險家,後面還有一頭騾子,我會覺得驚異不已的,但同時我又覺得這種想法似乎也不無道理。我在研究「金星9」號和「金星10」號發回的有關金星表面照片的整個過程中,都根本沒有產生過這種想法。我深信,這是一個無論如何我們總要到達的世界。
負責美國航天計劃的國家宇航局(NASA)面臨著經常發生的、無法預料的經費削減。宇航局的科學活動很少得到政府的有力支持,因此當需要從宇航局裁減經費時,科研項目總是被削減的目標。1971年決定取消四項微生物試驗中的一項。而沃爾夫捕集器恰恰被從著陸器上撤了下來。這使維希尼亞克沮喪之至,因為他花了12年時間才研製成這台儀器。
著陸點的限制條件實在太多了,諸如著陸點的地勢不能太高,風力不能太大,地面不能太硬也不能太軟或太粗糙,離極地也不能太近。顯然,我們不知火星上是否有這樣的地點能同時滿足所有上述的安全標準,我們也沒有能找到令人滿意的著陸點。
地球上智慧人類的活動首先通過其建築物的幾何規則性來顯現。因此,如果確實存在洛韋爾的運河網,則火星上有智能生物居住的觀點就同樣是令人嘆服的了。這是因為,如果從火星軌道拍攝的火星照片上能發現生命活動,那麼它的表面大部分必須被改造過,而技術文明的產物——運河建築也許是最易於檢測到的目標。但從無人駕駛的飛船發回的無數火星照片中,除了一兩幅莫名奇妙的圖片外,沒有發現任何這一類的目標。但是許多其他的可能性還存在,包括從大型的動植物到微生物,到已經滅絕的形態,以至到火星上從古至今從來就不存在任何生命等等各種可能性。與地球相比,火星距太陽較遠因此溫度要低得多。火星上的空氣很稀薄,而且主要由二氧化碳組成,只有一些分子氮和氫,以及極少量的水蒸氣、氧氣和臭氧。在那裡不可能存在敞露的液態水,因為大氣壓太低,即使冷水也會迅速沸騰而汽化,恐怕只有在土壤的孔隙和毛細管中有極少量的液態水。而氧氣含量之少遠不夠一個人的呼吸所需。臭氧的含量也少得可憐,以致能殺菌的太陽紫外線暢通無阻地照射到火星表面上。在這樣險惡的環境下,還能有任何生物能生存下去嗎?
經過一年半的時間,繞太陽進行了1000萬公里的星際航行后,每個軌道站和著陸器的結合體都進入了預定的環繞火星的軌道,軌道站對可能的著陸點進行了探測。根據無線電的指令,著陸器進入了火星大氣層,防燒護罩準確地取向,展開了降落傘,扔掉了覆蓋物,點燃了減速火箭。在人類歷史上,飛船首次在這顆紅色星球的「克雷斯」和「烏托邦」地區成功著陸了。著陸的成功在很大程度上歸功於飛船設計、製造和測試中的高超技術,同時也要歸功於飛船控制系統非凡的能力。但能在火星這樣危險而神秘的星球上成功著陸,至少也包含了一些機緣的因素。
人類大開眼界的時代將會來到……,他們將會看到與我們的地球相似的其他行星。
為了回答這個問題,許多年前我和我的同事準備了模擬當時所知道的火星環境的試驗艙,把地球上的微生物接種到實驗艙內,然後觀察是否有任何生物能生存下去。我們把這樣的試驗艙很自然地叫做火星罐。試驗艙的溫度保持與典型的火星環境相近,即在正午時略高於0℃,而在破曉前約為—80℃之間循環。艙內氣體也主要由CO2和N2組成,保持缺氧的狀態,用紫外燈重現太陽光的高通量。除了潤濕沙粒表面極薄的一層水外,也不提供任何液態水。只過了一個晚上,有些微生物就凍死了,並且再也沒有蘇醒過來。由於缺氧,其他微生物也陸續喘息而亡,有的死於乾渴,有的則死於紫外線。但是,總有數量可觀的一些地球微生物在缺氧條件下也能生存,當溫度降得太低時,它們就暫時處於休眠狀態。它們能藏在小石下或隱身於薄沙層之下,以躲避紫外光的照射。在另外一些實驗中,當供給少量液態水時,微生物又能照常繁殖生長。既然地球上的微生物都能經得住火星環境的考驗,那麼假如火星上有微生物,它們的適應本領也必定更巧妙。但究竟如何,我們必須親自去看看才會明白。
「海盜」號著陸器擴大了人類到其他星球上活動的能力。從某些標準來看,著陸器像一架偵察機一樣能幹,但從另一個角度來說,它的智力只相當於一個小小的細菌。我們作這種比喻並沒有任何貶意。自然界經歷了幾億年的漫長歲月才進化出一個細菌,而經過了幾十億年的時間,才造出第一架偵察機。只要在這類事情上稍有一點經驗,對此就會變得相當熟練了。像我們人一樣,「海盜」號也有兩隻眼睛,但「海盜」號的雙眼能在紅外線之下工作,而我們卻不能;「海盜」號的手能推開岩石,挖取土壤;它的手指豎起來能測定風速和風向;它的鼻子和味覺器官的功能也比人類的要靈敏、準確得多,它們能感覺出微量分子的存在;它的不外露的耳朵則能探測出火星內部地震的隆隆聲,以及飛船激起的風的嗡嗡聲;它還具有探測微生物的手段。飛船有自己獨立的放射性能源系統,它能把所獲得的所有科學資料通過無線電送回地球,它能接受來自地球的指令。這樣,人類就能權衡「海盜」號觀測結果的意義,並命令它去執行新的使命。
洛韋爾的觀測記錄本反映了他在望遠鏡前多年進行的不懈努力。這些筆記表明,洛韋爾對其他天文學家懷疑運河真實性的情況,心裏是很清楚的。這些筆記還表明,洛韋爾相信自己作出了重大的發現,但其意義卻得不到別人的理解,因而十分痛苦。例如,他在1905年1月21日寫的筆記中有一處這樣寫道:「兩條運河突然顯現出來,相信沒有弄錯。」在拜讀洛韋爾的筆記時,我有一種清楚的但卻頗為不安的感覺,那就是他確實看到了某些東西。但那究竟是什麼呢?
克里斯托弗·雷恩,1657年在格雷厄姆學院的就職演說。
三種微生物實驗的重點雖然各不相同,但有一個共同的課題,就是有關火星上新陳代謝的問題。假如火星土壤中存在微生物,它們必定要攝取食物、排出廢氣;或者從大氣中吸收氣體,然後藉助陽光把氣體轉化成有用的物質。所以,我們帶了一些食物到火星上去,希望火星生物(如果存在生命)會發現它們挺可口。而後,我們再觀察土壤中是否放出令人感興趣的新氣體。另一種辦法是帶去用放射性標記的氣體,然後觀察這些氣體是否轉變成有機物。假如變成了有機物,就可以推斷存在火星生命。
因此,1973年11月8日,維希尼亞克帶上了他的新生物實驗裝置,乘直升飛read.99csw•com機從麥克默多實驗站到奧斯加德地區的一條幹涸的山谷——巴爾德山附近的地區,同行的還有一位地質學家。他的計劃是要在南極一些小生物站進行土壤接種,一個月後再返回去回收實驗物,1973年12月見日,他離開營地到巴爾德山去收集實驗樣品,離開時有人在約3公裡外給他拍了照。沒想到這竟是人們最後一次見到他生前的容貌。過了18個小時,在一座冰崖底部發現了他的遺體。看來,他走進了一個從未被探測過的地區,而且顯然在冰上滑倒過,並向前翻滾了150米遠。也許他看到了什麼東西,譬如說發現了微生物的可能棲息地,或者是一個按理不應該有的綠色斑點。但他出事的真正原因我們是永遠無法知道的了。在他那天帶在身邊的棕色封皮的小筆記本中,最後有這樣的字句:「202號站已回收,1973年12月10日,22時30分。土壤溫度:—10°,空氣溫度:—16°。」這正是火星上典型的夏季溫度。
一旦把「海盜」號軌道站——著陸器的結合體送上火星軌道,它在火星上著陸的緯度就無法再改變了。如果其近地點是在火星的北緯21度,著陸器就只能在北緯21度著陸,但通過等待在其下方的火星轉動,可以在任意的經度上著陸。正因為如此,「海盜」號的科學家選擇了好幾個有希望的著陸地的緯度。為「海盜1」號選擇的是北緯21度,主著陸點是在稱為「克雷斯」(希臘語,意為「黃金之地」)的地區,該地區靠近4條蜿蜒的水道交匯處,這些水道被認為是在火星歷史前幾個世紀由流水沖蝕而成的。看來,「克雷斯」符合上述全部標準。但是,雷達觀測的是「克雷斯」附近的區域,而不是「克雷斯」著陸點本身。由於地球與火星幾何位置的關係,對「克雷斯」的第一次雷達探測只是在計劃的著陸日期前幾周才進行的。
在任何解決缺水問題的計劃中,如果想藉助運河,令其穿過赤道進入另一半球,穿過那可怕的荒漠地區,而且又曝晒在洛韋爾先生所描述的那種炎炎晴空之下,那麼這種計劃就將是一群瘋子的行為,而絕非智慧生命所為。完全可以斷言,甚至流不出100英里,所有的水就會蒸發殆盡,或者滲入地下。
上述帶挖苦味的但卻大致正確的物理分析是華萊士在84歲高齡時寫下的,他的結論是,從土木工程師的水利觀點來看,火星上不可能存在生命。不過,他沒有提及微生物問題。
克里斯蒂安·惠更斯, 約1690年著
人類濫用地球的事例真是不勝枚舉,只要一想到這個問題,我就不寒而慄。假如火星上有生命,那我認為,我們就不應該再去干擾火星了,因為火星理應屬於火星人,即使火星人還只是處於微生物階段也罷。在鄰近的星球上存在獨自的生物,對我們來說是一樁無法估量的好事。因此,我認為,保護那裡的生命的責任遠遠高於對火星的任何其他可能的利用。但是如果火星上沒有生命又該如何呢?火星不大可能成為一個原料供應地,因為在未來的幾百年內,要從火星往地球運送東西,運費將是極昂貴的。然而,我們能否在火星上生活?能否在一定程度上使火星變得適於居住呢?
火星是一個可愛的、迷人的世界,但從我們狹隘的觀點看來,它也有許多不足之處:主要是氧氣太稀少,沒有液態水,紫外線通量太高(從南極的永久性科學考察站的情況看,火星的低溫還不是不可逾越的障礙)。只要我們能製造出更多的空氣,所有這些問題都會迎刃而解。大氣壓升高后,液態水就可能形成。氧氣增加后,我們就可以在大氣中呼吸了,也就會形成臭氧層,保護火星表面不受太陽紫外線的傷害。蜿蜒曲折的水道,層壓極狀的極區山地,以及其他的證據都表明,火星大氣的密度曾經很高,這些氣體不大可能會脫離火星。因此,它們肯定存在於火星的某個地方。一部分氣體已經與表面岩石發生了化學結合,一部分存在於次表層的冰中,但大部分氣體可能存在於現在的極地冰帽之中。
依奴馬·埃利希,蘇默人,約公元前2500年。
哈羅德·莫羅維茲根據人體的準確分子組成,計算了從化工商店購買同樣分子組成的化合物所需的費用,答案是大約1000萬美元。這個價錢應該會使我們都覺得稍微心安理得些。但即使我們把這些化合物混合在一起,也絕不可能有一個人從罐子里鑽出來,因為那已大大超越了我們的能力,而且在相當長的時間內仍然是不可能實現的。幸運的是,還有其他花錢較少但可靠性高的方法能製造人體。
為了蒸發冰帽,我們就必須對它加熱,或許我們可以在冰帽上撒上黑色的粉末,這樣冰帽就可以吸收較多的陽光,這是同我們破壞地球的森林和草原恰恰相反的一件事情。但冰帽地域面積很大,為了撒遍黑土,需要1200台「土星5」號火箭推進器,才能從地球上運去所需要的黑土。而且,即使能做到這一點,火星上的風也會將它們吹跑。因此,最好是能研製出某種能自行增殖的黑色物質,這種物質應是一種微小的黑色機體,當我們把它送到火星以後,它就會到處分佈,並以這種黑色物質為母體,自行大量繁殖,從而覆蓋整個冰冠。這種機體是有的,就是我們稱之為植物的生物。某些植物非常耐寒,而且有很強的適應能力。我們知道,地球上至少有某些微生物能在火星上生存。現在需要的是有一個研究計劃,對黑色植物進行人工選擇和遺傳工程研究,也許可以選擇苔蘚植物,它們也許更能適應火星的嚴酷環境。如果這類植物在火星上能夠繁衍的話,我們可以想象它們一定會在火星極地冰帽的廣袤大地上播種、生根、蔓延,使冰冠呈現黑色,從而可以吸收陽光,加熱冰層,把古代火星大氣從長期的禁錮中解放出來。我們甚至可以想象有火星的阿卜細德(美國18世紀的拓荒者),不管是機器人或者是人類,漫步在冰凍的極地荒原上,他們的活動將會有助於未來的人類。
回顧起來,當代對洛韋爾觀點提出的最重大的挑戰竟來自一個出乎人們意料之外的人物。l907年,自然選擇進化論的共同發現者A.R.華萊士應邀去評述洛韋爾的一本著作。華萊士年輕時是一位工程師,本來對這類超感覺的洞察力多少有點輕信,卻令人意外地對火星的可居住性表示懷疑。華萊士指出,洛韋爾對火星平均溫度的計算有誤,火星不但不像英格蘭南部那麼溫暖,恰恰相反,幾乎所有的地方都在冰點之下。因此火星應該有永凍層,即永遠處於冰凍狀態的次表層。空氣也比洛韋爾計算的要稀薄得多。那裡的隕石坑數量應該與月球上一樣多。至於說到運河中的水,他指出:
然而,這種飛行面臨著一個新的危險,那就是后污染問題。假如我們想在地球上檢查火星上樣中的微生物,當然不能對土樣進行消毒處理,探險的目的就是要把它們活著帶回來。但如果不消毒,後果會怎樣呢?帶回到地球的火星微生物會對公眾的健康造成危害嗎?H·G·威爾斯和O·威爾斯筆下的火星人想盡辦法對伯恩默思和澤西城的居民封鎖消息,一直不為人所知,直到發現他們的免疫系統對地球上的細菌不起作用,但已經太晚了。與此相反的事情有可能發生嗎?這是一個嚴肅又難以回答的問題。火星上可能並沒有微生物,如果有的話,可能我們吞1千克到肚子里去也不會有什麼不良反應。但是。我們不敢肯定,所冒的風險實在太大了。因此,要把未經消毒的火星土樣帶到地球上來,我們必須採取十分可靠的預防措施。有些國家研製並貯存了細菌武器。這些武器似乎偶爾也發生過一些事故,但就我所知,至今並未造成世界性的傳染病。因而,或許能把火星土樣安全地帶回地球來。儘管如此,在考慮進行取回試樣的飛行之前,我希望能做到絕對安全可靠。
但是,生命的本質並不是構成人體的眾多原子和簡單分子隨意地堆集在一起。我們常常看到,構成人體的某種化學物質價值只有97美分、10美元或相差無幾的價格,看到我們寶貴的身軀價值如此可憐,真令人有點惱怒。然而,只有當人體變成最簡單的可能成分時,才能這樣來估價。人體的主要成分是水,而水幾乎不值分文;碳則是以煤的形式來估價的;我們骨頭中的鈣就是白堊;人體蛋白質中的氮則存在於空氣中(而空氣也是便宜之至的);我們血中的鐵在銹釘上就有。如果我們知道的就是這麼一點點,我們或許會想把組成我們身體的所有原子裝在一個大容器內攪拌。我們可以任意地延長這種可笑的嘗試,最後我們只能得到令人乏味的原子混合物。除此之外,我們還能期望得到什麼呢?
我本身是水、鈣和名字稱為卡爾·薩根的有機分子的集合體。你也是由與我幾乎相同的分子組成的集合體,只是聚集的標記有所不同而已。但僅此而已嗎?難道除了分子以外就沒有其他東西了嗎?有些人會覺得這種觀點頗有損於人的尊嚴。但在我看來,宇宙能允許分子機器進化到人這樣複雜、精密的程度,實在是莫大的榮耀。
表層和次表層的冰融化后,可通過大運河網輸送出去。但是,在火星上將會發生的這種事情,那豈不正是不到100年前洛韋爾看錯了的那種景象嗎?洛韋爾和華萊士都認為:火星環境之所以不適合於我們,就是因為那兒缺水。假如真能建成運河網,缺水的問題就會大大改善,在火星上居住就有可能成為現實。洛韋爾是在極其艱難的條件下進行觀測的。斯基帕雷利等其他一些人也觀測到了類似運河的目標,在洛韋爾開始他對火星的畢生研究之前,這些目標被通稱為水道。人類在他們的情感受到刺|激時往往會顯示出自欺欺人的特殊才能。在這一方面,很少有其他的觀念比在鄰近的星球上居住著智慧生命的觀念更激動人心的了。
火星上的運河看來是在艱難的觀測條件下,人的手、眼和腦在結合上存在著某種毛病所造成的(或者說,至少對某些人是如此。因為許多與洛韋爾同時代以及後來的天文學家,使用同樣質量的觀測儀器九_九_藏_書,但卻宣稱根本沒有觀測到運河)。不過這幾乎不能算是一個令人信服的解釋。因此,我有一種不安的懷疑:火星運河這個問題的某些重要的細節還沒有發現。洛韋爾一直認為,運河的規則性無可辯駁地表明它們是出自智慧生物之手。這肯定是不會錯的,惟一沒有解決的問題是,有智能的人究竟位於望遠鏡的哪一側?
但上述假定並沒有解決「海盜」號著陸器的實驗所預示的火星生命問題。那個頗似地球的世界,擁有豐富的碳和水,生物理應以有機化合物為基礎。70年代後期進行的有機化學實驗結果,與飛船拍攝的圖像和生物實驗都表明,在「克雷斯」和「烏托邦」的細沙堆中沒有生命。也許在岩石下幾毫米處(如同在南極干谷),或者在火星的別的什麼地方,或者在火星早期某個較溫暖的時期里存在過生命,但不是在我們尋找的地點和時間。
最近的實驗表明,情況恰恰可能就是如此。1971年火星發生大塵暴時,「水手9」號的紅外光譜儀攝取了塵埃的光譜圖。我和O·B·圖恩及J·B·波拉克在分析這些譜圖時發現,譜圖的某些特徵似乎與蒙脫土及其他種類的粘土礦物完全吻合。「海盜」號著陸器後來進行的火星土壤探測結果也與我們的分析結果相似。A·貝林和J·里希龐發現,如果在實驗室的實驗中,用這樣的粘土代替火星土壤,就能夠重現「海盜」號「成功」進行的生物實驗的某些關鍵特徵,即重現那些類似光合作用以及像是呼吸作用的特徵。粘土具有複雜的活性表面,能吸收和釋放氣體,還能催化化學反應。但是說無機化學能夠解釋「海盜」號生物實驗的全部結果還為時過早,它只是說明,「海盜」號的實驗結果不再是令人吃驚的了。當然,粘土的假說並不能排除火星上存在生命的可能性,但卻無疑使我們相信,還沒有有力的證據表明火星上存在微生物。
在洛韋爾的筆下,火星是一個歷史久遠、乾涸凋零的荒漠,而且是一個與地球相似的荒漠。洛韋爾所描繪的火星景象,頗像美國的西南部,即洛韋爾天文台所處的那片地區。他推論說,火星上的溫度太低了一點,但其舒適程度仍然不亞於「英格蘭南部地區」。空氣雖然很稀薄,但氧氣含量仍然足夠呼吸之用。那兒的水很珍貴,但錯綜複雜的運河網卻能把生命不可缺少的這種液體輸送到整個星球。
為什麼非說是火星人呢?又為何有如此眾多的關於火星人的熱烈推測和猜想,卻沒有人想到土星人或者冥王星人呢?這是因為,乍看起來,火星很像地球,它是我們能看見其表面的最近行星。火星上既有極冠、飄蕩的白雲,又有怒吼的風暴,在它紅色的表面上還有隨季節而變化的圖像,甚至一天也是24小時。因此,認為它是一個有居民的世界是很自然的。火星已成為一座神秘的舞台,寄託著我們地球上人類的希望和擔憂。但是,我們心理上贊成或反對火星上存在生命的傾向,絕不應該把我們引入歧途。因為事實勝於雄辯,而事實尚未出現。真正的火星是一個神奇的世界,它的真面目比我們已經了解的要複雜得多。在我們這個時代,已經採集過火星上的砂粒,已經確立了我們在火星上的存在,從而實現了 一個世紀以來的夢想。
在無人駕駛星際探險方面、蘇聯一直保持著很活躍的勢頭。每隔一二年,行星間就會出現最有利的相對位置,根據開普勒和牛頓所闡明的物理學原理,這時向火星或金星發射宇宙飛船能量消耗最少。60年代初以來,蘇聯幾乎沒有錯過這樣的發射機會。蘇聯人的不懈努力及其工藝技術終於結出了碩果。蘇聯共有5艘飛船,即「金星8」號至「金星12」號,都先後在金星表面著陸,成功地從金星表面發回了大量資料。這些飛船能穿過如此高溫、高密度和有很大腐蝕性的金星大氣層,其成就是不可否認的。儘管做過多次嘗試,蘇聯飛船涉足火星卻未成功。至少初看起來,火星似乎更友好些,那兒的溫度不高,大氣層也稀薄得多,氣體也較柔和,此外還有極冠。明亮的淡紅色天空、巨大的沙丘、古老的河床、陡峭的大山谷,還有我們已經探明的太陽系中最大的火山結構,以及赤道附近溫和的夏日。相對金星而言,火星的環境更接近於地球。
《星際世界及其居民和生產的新猜想》。
由於飛船在發射前好幾年就已完成設計,同時由於維希尼亞克過早地逝世,他的南極實驗成果沒有能積極地影響「海盜」號尋找火星生命的設計計劃。總的來說,並沒有在火星的低溫環境下進行微生物的試驗,而且在大多數場合沒有提供足夠的孵化時間。對火星上的新陳代謝作用只做出了比較可靠的推測,而且也無法去尋找石頭內部的生命。
同意哥白尼觀點的人認為,我們這個地球是一顆行星,她和其他行星一樣,隨著太陽在九天邀游,承受著太陽的光輝。他們也和旁人一樣,有時不禁會產生這樣的遐想……在其他的行星上,同我們這個地方一樣也有華美的服裝和傢具,不僅如此,它們的居民也和我們地球上一樣……。但是,我們總是傾向於認為,去探索其他行星上發生的事倩是徒勞無益的,因為一旦真正探索起來,可能就永無盡頭了……。對於這件事,我剛剛還認真地思索了一番。[這並不是說,我認為自己比那些(業已逝去的)偉大人物目光更敏銳,而是說,在他們大都故去之後,我仍有幸繼續活在世上]。我想,這樣的探索並不是那麼不切實際的,前進的道路也井不是那麼困難重重的,而是存在進行各種猜想的充裕餘地的。
火星的表面積剛好與地球上的陸地面積相等。顯然,對火星的徹底勘察將會使我們忙碌幾個世紀之久。但是,總有一天火星會被全面地探測的:利用機器人飛機從高空攝製火星地圖,巡迴車跑遍整個火星表面,土樣被安全地帶回地球,甚至人類能在火星的沙地上散步。到了那時候,又該怎麼辦呢?我們該如何對待火星呢?
⑤最大的金字塔底部直徑3公里,高1公里,這比地球上的埃及和墨西哥的金字塔要大得多。這些金字塔看起來很古老,飽受侵蝕。它們或許只是些小山或長期聚集的沙丘。但是我想,它們是值得仔細勘察一番的。
由於通訊和溫度方面的限制,「海盜」』號可能無法在火星的高緯度區著陸。無論在南半球還是在北半球,過於靠近極區(超過45度或50度),飛船與地球之間的有效聯絡時間以及飛船避免極低點的時間,都十分短暫。
處於他這樣的處境,別的人大都會悄悄地放棄參加「海盜」號生物試驗。但維希尼亞克是一位勇敢而具有獻身精神的科學家,他反而決定到地球上最近似於火星環境的南極乾涸山谷去。他認為,這樣能更好地服務於尋找火星生命的事業。以前的一些研究人員曾經仔細地檢查過南極的土壤,並作出結論:人們在南極乾涸的山谷所發現的極少量微生物並不是真正土生土長的,而是從比較溫和的環境吹到那裡去。回憶起火星罐的實驗,維希尼亞克相信,生命是很頑強的,南極是完全適合微生物生存的。他覺得,如果地球上的細菌能在火星上生存,那麼南極這個總的來說比較暖和、比較潮濕,且有較多氧氣、紫外線少得多的地方,為什麼反而不能生存呢?相反,他認為在南極干谷如果能找到生命,,將會相應地增加在火星上找到生命的機會。他還認為,以前用來推論南極沒有微生物的實驗方法有問題。營養物的設計雖然適應于大學生物實驗室的舒適環境,卻沒有考慮到乾燥極地荒漠的特點。
蘇聯飛船在金星著陸成功,但在火星著陸失敗這兩件事自然使我們對美國的「海盜」號的發射多少有些擔心。原來曾非正式地計劃要在1976年7月4日,即美國建國200周年紀念日,讓「海盜」號的一個著陸器在火星表面軟著陸。和蘇聯飛船—樣,「海盜」號的著陸器也包括一個防燒蝕護罩,一個降落傘和幾枚減速火箭。由於火星大氣層的密度只及地球的百分之一,在「海盜」號進入火星稀薄的大氣層時,為了使著陸器減速,使用了一個直徑為18米的特大型降落傘。由於火星大氣如此稀薄,如果「海盜」號在高處著陸,就沒有足夠的氣體來制動著陸器,結果會使飛船跌得粉碎,因此需要選擇一個低洼的著陸點。從「水手9」號飛船發回的資料,以及地面雷達的探測結果來看,我們知道有許多這樣的區域。
為了避免「火星3」號同樣的命運,我們把「海盜」號的著陸選在風力最小的地點和時間。會毀滅著陸器的大風可能強到足以把塵土揚離火星表面。因此,如果我們所選擇的著陸點經過核實沒有活動的浮塵,那麼我們至少可以有把握地確保風力不會太大。「海盜」號著陸器在進入火星軌道時,先不與軌道站分離,而等候軌道站對著陸點進行勘察之後才開始降落。我們通過「水手9」號發現,火星表面亮區和暗區圖案的變化都發生在大風之際。假如軌道站發回的照片表明發生了那種圖案的變化,我們當然不會認為著陸點是安全的。但是我們也不可能有百分之百的把握。例如,假設著陸點的風力非常大,把表面的浮土都颳走了,其後在那裡又出現大風,我們就無從知道了。火星比不得地球,詳細天氣預報的可靠性當然要差得多(誠然,「海盜」號飛行的眾多使命之一就是要加強對這兩顆行星天氣的了解)。
在眾神的果園裡,他所注視的是四通八達的水渠
根據發射前制定的標準,在「海盜」號的三種實驗中似乎有兩種得到了肯定的結果。第一,當火星土樣與經過消毒的地球有機溶液相混合時,土樣中有東西使有機溶液發生了化學分解,這很像是進行呼吸的微生物代謝了從地球上帶去的食物。第二,當把地球上的氣體通人火星土樣時,氣體與土壤發生了化學結合,這種現象,與進行光合作用的微生物從周圍氣體製備有機物十分相似。進行這些取得肯定結果的火星生物實驗所用的土樣共有7個,取自相隔50公里的兩個地點。