咱们书接上文，上文书讲到，美国人火星取样返回计划，基本上算是黄了。即便要重启，也不知道要等到猴年马月。下一个猴年是2028年，如果美国政坛不出幺蛾子的话，川普刚好卸任。马月就是农历五月，巧了2028年恰好润五月。换算成公历，是从2028年6月19号到8月15号。我不知道火星取样返回计划，到那时候，在下一任美国总统手里，会不会有转机。
不管怎么说，NASA还在尽量让毅力号在火星上多做任务。核心目标只有一个，那就是寻找生命的痕迹。就在今年的9月10号，美国科学家团队在著名的自然杂志上发表了一篇论文，标题是《火星杰泽罗陨石坑中氧化还原驱动的矿物和有机物关联》。
大家可能不懂这个标题是啥意思，其实很简单，论文发表的第二天，NASA宣布，毅力号火星车发现了至今为止最清晰的原始生命迹象。
火星上爆出生命的迹象，也不是一次两次了。比较重要的大致有3次，第一次是在2021年的10月份。毅力号在杰泽罗陨石坑的底部发现了一块大石头叫“塞伊塔赫”。在这块岩石的样本之中，寻找到了有机分子的痕迹。这是一个非常重要的发现。因为有机分子是组成生命的最基本的构成要素。但是我们也不能说它们只能由生命有关，因为自然界的确存在很多化学过程是可以产生有机分子的。
我们以前不是说过。有两条河流入杰泽罗陨石坑，一条在北边，一条在西边。西边的这条河被称为内雷特瓦河谷，这条河在进入宽阔的杰泽罗陨石坑以后，形成了一个非常明显的三角洲。
内雷特瓦河谷和三角洲
毅力号就在这个三角洲上转了很长时间，其中有一个地方被命名为“野猫岭”。在这儿，毅力号发现了泥岩的样本中存在大量的有机物。这一点恰恰印证了科学家们的判断，35亿年前，这里真的有很多水。泥岩是怎么形成的？就是一层一层的沉积物，层层叠叠的压在一起，最后变成了泥岩。一层一层的沉积物之中，是富含有有机质的，那说明过去这个地方很可能有生命，当然这也是一个间接证据。存在有机物，那说明这个地方具有生命生存的必要条件，但并不是充分条件。
第三次就是今年9月份发的这篇论文。这次获得的成果，其实是2024年发现的，那时候，毅力号还在杰泽罗陨石坑里边转悠，今年呢，毅力号已经正式从坑底爬出来了。但是因为研究的滞后性，审评也要花时间，科学家们研究了1年多，经过很多次的审核。去年的发现，今年才发了论文。
火星上的河道干涸
想当初，这条内雷特瓦河的水量还不小，所以河水携带大量的泥浆和沙子，以及大大小小的石头不断的堆积到坑底低洼处，形成了三角洲。但是，科学家估计，这条河水量不稳定。有时候水流很少，很平静，有时候水多，可能是个季节性河流。这就为泥沙的沉积创造了环境。这样的环境对生命的诞生是有利的。后来因为火星上气候变迁，这条河干涸了，留下了泥沙和石头。因为火星上强烈的风化作用，泥沙被吹走了不少，土里埋藏的岩石就露出头来了。
难怪叫“光明天使”，原来是长得比较白
毅力号正好路过在这个地方，还拍了不少的照片。有一块长1米，宽0.6米的石头引起了大家的兴趣。岩石表面居然有类似豹纹的斑点。这些纹理特征并不像是泥土沉积的时候留下的，而是因为泥土之中发生了复杂的化学反应。
大家给这一组岩石取名字叫做“光明天使”。毅力号对这一带进行了检测，看看是不是含有有机物。毅力号上带着好几台高清晰度的相机，分别用这些相机怼到最近距离，拍摄了精细的图片传给地球。拿各种光谱仪，怼上去分析成分，经过一番折腾，所有的数据传回了地面。地面上的科学家判断，这块岩石有蹊跷，其中含有有机物，值得好好研究一下。
下一步就是打孔取样，进行进一步的分析。左边那块叫做“切瓦拉瀑布”，右边那块叫“汽船山”。毅力号在左边的切瓦拉瀑布上钻了两个洞，分别取了岩芯，一个岩芯起了个名字叫做“蓝宝石峡谷”，另一个岩芯叫“阿波罗神庙”。作为对比，在隔壁的汽船山上也打了个洞，用来对比岩石成分。
老外特别喜欢给这些石头或者是洞起名字，而且起名字也没啥规律。没关系，大家只要记住有一块取出来的样本叫做“蓝宝石峡谷”就行了，这块样本最重要。
用显微镜对这块蓝宝石峡谷进行仔细的观察。大家发现在这块岩石之中存在很多非常细小的小颗粒和一些比较大的团块。科学家们管这些细小的颗粒叫做罂粟籽，管大的团块叫做豹斑。你别说真的还是挺形象的。这些团块不像是被沉积作用搬运来的，而是因为发生了某种化学反应，自己从本地生长出来的。
根据光谱分析，罂粟籽和豹纹之中，硫、铁和磷之间的比例关系跟蓝铁矿和黄铁矿很相似，也就是说这些斑纹很有可能是蓝铁矿和黄铁矿。地球上的这两种物质，往往跟微生物的代谢活动有关系。当然，周围的赤铁矿也是少不了的，火星之所以的红色的，就跟赤铁矿太多有关。
蓝铁矿主要就是水合磷酸铁。你要生成水合磷酸铁，就必须有磷元素的来源。磷元素往往就来自于生命体。比如我们的人体骨骼、牙齿就含有磷元素。微生物也含有磷元素。
因为是被埋藏在泥沙里，因此这是个缺氧的环境。这些微生物就一边吃有机物当做营养，拿周围的赤铁矿代替氧气进行氧化反应，以提供能量。这些微生物也会把自己身体里面含有的磷元素贡献出来，就恰好和周围的铁元素结合在了一起，形成了水合磷酸铁。这个微小而复杂的化学反应就在微生物的身边展开了，于是就在泥沙之中留下了一个小小的斑点，因为沉积作用，最后保存在了沉积岩之中。
这种由微生物导致的化学反应在地球上是完全成立的。而且这种化学反应在常温下就可以进行。如果蓝铁矿和黄铁矿是单独被发现的。那么还可以用非生命过程来解释。含碳的有机物在火星上也不罕见，这东西也可能跟生命完全没关系。但是，在这么小的一个斑点内，你凑齐了蓝铁矿，凑齐了黄铁矿，还凑齐了有机物。这些因素都凑在了一起，这事儿的也太巧了吧。这事儿显然跟生命脱不了干系了。所以这个发现才如此的重要。它比我们以前所发现的那些生命的迹象更靠谱，非生命作用的可能性更低。
当然，NASA的科学家们发表论文还是非常严谨的，他们都不会完全把话说死。他们承认有可能存在一些非生物方法，可以创造像豹斑这样的特征。不过NASA的代理局长肖恩·达菲在新闻发布会上还是充满了信心，毕竟这个成果足足经历了一年的审核，经历了一轮又一轮的同行评议，这个结果还是经得起检验的。
随着这几年对火星的研究越来越深入，我们也发现一个道理，咱们这个太阳系啊，应该没有那么贫瘠。因为各个行星的演化过程其实都大差不差。咱们地球和火星都是岩石行星，肯定也经历过某些类似的演化过程。条件好的可以演化出复杂的生物，条件差的，很可能在生命刚刚冒头，就已经戛然而止。但是产生最简单的生命似乎没有那么难。
机智号无人机
说完毅力号，再聊聊小家伙机智号。这架小直升机只有1.8公斤重，两副碳纤维旋翼展开1.2米，顶部贴着太阳能电池板，看起来像个大号竹蜻蜓。但正是这只”竹蜻蜓”，创造了人类航天史上最不可思议的记录——第一架在地球以外星球成功动力飞行的航空器！
要知道火星那个大气呀，密度只有地球的1%，相当于地球上3万米高空。你要在火星上飞起来，产生足够多的升力。那就只有两个办法，第1个办法就是拼命减轻自己的重量，第2个办法就是拼命加大电动机的功率，加大旋翼的直径。拼命划拉火星上那些稀薄的空气分子，这样才能把自己拽起来。所以啊，机智号的旋翼转速达到每分钟2400转，是地球客运直升机的8倍。一副螺旋桨还不够，还必须采用共轴反桨的方式，增加额外的升力。即便如此，它的续航时间也很短。能飞个几分钟就算很不错了。
为了减重，机智号的机身框架是碳纤维泡沫夹心结构，旋翼是碳纤维加强的泡沫材料。旋翼叶片经过特殊设计，翼型与地球直升机完全不同。顶部太阳能电池板面积约0.5平方米，每天能为机智号上的锂电池充电，充满一次能飞90秒，最长飞300米，最高升限5米。
机智号放在毅力号的肚子地下，毅力号把机智号放下来，然后自己慢慢朝前走一段距离。这样机智号就已经暴露在了阳光之下可以开始充电了。地球到火星信号延迟5-20分钟，无法实时遥控，每次飞行都靠预编程指令。很多事，都是毅力号和机智号这哥俩在火星表面自己决定的。
首飞之路堪称一波三折。原定于2021年4月11日的首秀，在旋翼高速旋转测试中发现系统异常，可能是润滑问题。团队紧急分析，决定修改旋翼控制参数。定好4月14日再飞，结果飞行计算机又报软件故障。地球上的工程师们通过远程诊断，发现是”看门狗定时器”问题，一个小小的软件计时器没能正确重置，导致系统进入安全模式。他们花了3天时间，给机智号上传了修改后的飞行控制软件，重写了上千行代码。
终于，2021年4月19日，火星时间凌晨3点34分，机智号启动旋翼，转速从0缓缓升到2400转/分。地面控制人员紧张地盯着回传的数据。起飞！机智号垂直上升3米，悬停了30秒，然后下降落地，全程39.1秒。当数据传回地球，团队爆发出欢呼。
当年莱特兄弟在飞行者1号上用的一小块机翼帆布，现在正被粘在机智号的肚子下边的电缆上。1903年的12月17号，莱特兄弟首次驾驶自身具有动力的飞行器飞上了天空。现在人类制造的飞行器第1次在火星上飞起来，距离莱特兄弟在地球首飞已经过去整整118年了。国际民航组织也为机智号起降的地方提供了一个机场代码。这是唯一一个建设在火星上的无人机机场。
第二次飞行（4月22日）：飞到4.9米高，倾斜5°，侧移2.1米，再返回起点。这次持续了51.9秒，还拍摄了彩色照片。传回的第一张彩色照片显示，机智号悬停在空中，影子落在火星表面，背景是杰泽罗坑底粗糙的地形。
到2021年8月，机智号已完成12次试飞，飞行总距离超过2公里。有了会飞的玩意儿，探测范围那就大多了，前边有毅力号难以穿越的沙丘。没关系，让机智号飞过去看看。有了机智号，那就可以从空中拍摄了内雷特瓦三角洲的高清照片了，你别说，大家还真的从这些照片上发现了许多地面视角看不到的地质特征。有机智号来它帮毅力号规划路线，识别有趣的岩石目标，也就大大扩展了探索范围。
原计划只飞5次、30天就退休，结果机智号表现太棒了，NASA在5月决定延长任务，转入”运行验证阶段”。到2023年，这架小直升机已飞行超过50次，累计距离超过10公里，成了毅力号不可或缺的”天眼”。到了2024年的1月份，机智号的旋翼遭到了意外的损坏，所以这个家伙再也不能飞了，不过没关系，它已经创造了历史。
翻回头来再说咱们的天问1号，它到了火星以后。头几个月一直在绕着火星转圈。一方面是因为行星探测方面我们还是个新手，对火星的地表情况不那么熟悉，需要仔仔细细的把火星观察一遍，寻找一个最合适的降落地点。尽管此前美国人和欧洲人都拍摄了不少高精度的照片，但是精确度是每像素0.5米的，还是很缺乏。道理很简单，要拍摄这种超清晰度的照片，拍摄范围就小的可怜，美国人和欧洲人也不过就是多着自己的探测器要降落的地方拍了一点超清晰度的照片，祝融号要去的那一片地方恰恰没拍过。那没办法，只好自己去拍呗。
天问一号
另一方面，对于火星上的气候也需要好好的做个记录。因为火星上动辄就刮起全球性的沙尘暴，什么都看不清楚。你要是稀里糊涂的扔下去，天知道掉到哪儿。再说了，降落的具体时间也都是有要求的，最好是趁着阳光普照的时候降落，到了火星表面以后，还有时间来开太阳能板充电。
根据毅力号测量的温度，火星上的夜晚，最冷能到零下80度。白天也都在零下20~30度的样子，都快赶上东北地区的冬天了。知足吧，这个温度在火星上就算是比较暖和的了。所以，如果祝融号没有充满电，没有给肚子里的暖宝宝蓄满了热，后果很严重。
另外，受到经费，发射重量等等一系列因素的限制，因此这一次祝融号没有带放射性热源来保温。它只能靠肚子里面的某些可以储存热量的物质来保存热量。所以它的热量依然是来自于外部的阳光，它先得把肚子里的这个储能材料给晒热了，才能够保证进入火星的夜晚不被冻死。如果它是傍晚落地的，那它压根就没时间晒太阳，肚子里的保温材料还没晒热，太阳就下山了。这一夜怎么过呀？没法过了，这样是肯定不行的。
火星上是有沙尘暴的，既然有沙尘暴，太阳能电池板上难免要积灰，会严重影响发电量。所以还得增加点什么抖动的技术，把这个灰给抖下去，我一直想说，你们为啥不给加个雨刮器呢？灰多了也可以扫扫啊。这个我就不知道技术人员们到底是怎么想的了。
巨大的乌托邦平原，过去可能是海洋
祝融号预定的着陆地点是在火星北半球最大的乌托邦平原的南端，具体的位置大概是在北纬25度，东经109度这一片。乌托邦平原，说是平原，实际上是咱们整个太阳系里最大的一个陨石坑，直径达到了3300公里。所以看起来像是个平原，其实是被岩浆给浇平了。这个地方和美国人的毅力号距离没多远，大概也就是相距2000公里吧。
大概在北京时间5月15日的凌晨4点钟，祝融号就和天问一号分离了。下落几个小时以后才进入了火星大气比较稠密的部分，高度是125公里。说稠密也稠密不到哪里去，但是好歹能为祝融号减速，大不了进入角度小一点，在火星大气之中穿行的距离长一点。
祝融号这个时候的速度是4.8公里每秒。降落到火星上的这个物理过程就是要把祝融号的动能和势能全部消耗光，最后速度和高度都变成0。90%的能量是靠火星稀薄的大气层来消耗的。
祝融号着陆
火星大气和祝融号摩擦会造成严重发热，所以祝融号必须有一个防热大底在前边顶着。等到了10公里的高度，速度已经下降到了460米/秒，这时候防热大底就可以抛弃了，火星车就露了出来，顶上弹出降落伞来减速。
火星上的空气非常稀薄，因此音速也很低。大概只有240米/秒，所以，即便是祝融号的速度降低到460米/秒，也相当于两倍音速。好在我国有各种尺寸的超音速风洞。而且还用探空火箭在地面上充分测试过超音速状态下开降落伞。所以，这一次，祝融号在火星大气层里成功的打开了降落伞。把速度从460米/秒降低到了90米/秒。
到了这个时候，降落伞的任务也就完成的差不多了，祝融号的底座伸出了几条腿，准备好着陆。底部的7500牛顿变推力发动机开启反推。降落伞被抛弃，祝融号开启了最后的降落过程。
当距离火星表面还有100米的时候，祝融号需要悬停在空中，开启地形探测设备，找一块合适的地方降落。为了保持姿态，周边的小发动机在在不断的喷气调整姿态。探测器和发动机的配合不能有一点误差，否则最后一步要是摔了，那可就前功尽弃。欧洲的小猎兔犬号就是如此，探测器最后一步摔坏了，没了信号。美国人的海盗二号也差点出事儿，最后一只脚踩到一块大石头，整个机身倾斜了8.2度。前人犯过的错误，我们当然是加倍小心，千万不能再犯。
最后就是祝融号缓缓下降，安全的降落到火星表面。这就是祝融号惊心动魄的9分钟。相关的测控数据要再过18分钟才能发到地球上。要知道现在火星离我们有3亿公里的距离，即便是光速，跑起来也要这么长时间。所以，地面完全无法操控，过程又复杂，有一半的参测器没能成功着陆。所以火星堪称是探测器的坟场。
至此，我们火星探测的绕落巡三步已经走完了前两步。火星车已经到达了火星表面。接下来还有什么样的任务在等着祝融号去完成呢，咱们下回再说。