咱們書歸正傳。上文書講到美國(guó)人的探月工程一連失敗了7次，好在金星探測(cè)器和火星探測(cè)器發(fā)射成功了。因此還能提振一點(diǎn)信心。后來一直到徘徊者7號(hào)，采取的進(jìn)展，終于拍攝到了月球表面的清晰照片，好不容易啊。噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室終于嘗到了成功的滋味。徘徊者8號(hào)和9號(hào)也接連取得了成功。從這次開始，霉運(yùn)終于過去了。

盡管肯尼迪總統(tǒng)遇刺身亡，但是美國(guó)的登月工程也不能停，軟著陸的勘測(cè)者計(jì)劃緊鑼密鼓的展開了，就在這個(gè)時(shí)候，蘇聯(lián)的月球9號(hào)搶先在月球著陸了。又快了美國(guó)人一步，弄得美國(guó)人壓力山大。其實(shí)，美國(guó)人是自己嚇唬自己。蘇聯(lián)保密做的不錯(cuò)，很多事美國(guó)人都不知道。

其實(shí)吧，那些年蘇聯(lián)人的成功率比美國(guó)人還慘，從1960年到1964年之間，蘇聯(lián)發(fā)射了21顆探測(cè)器，有去月亮的，有去金星的，有去火星的。只有金星1號(hào)部分成功，其他都是失敗的。但是蘇聯(lián)人的發(fā)射顯然更勤快，隔三差五就發(fā)射一顆，然后就炸了。沒關(guān)系咱們?cè)侔l(fā)射下一顆。蘇聯(lián)基本上就是以量取勝。

金星1A同型探測(cè)器

蘇聯(lián)人是1961年的2月4號(hào)發(fā)射了一顆金星探測(cè)器，用的是閃電號(hào)火箭，結(jié)果火箭的第4級(jí)出現(xiàn)故障，沒能和探測(cè)器分離。蘇聯(lián)是一切都保密，外界觀察者知道軌道上有個(gè)蘇聯(lián)航天器，不知道是干什么用的。這個(gè)探測(cè)器才64公斤，但是和火箭第4級(jí)連在一起，總重量達(dá)到6噸多。外界觀察著還以為是蘇聯(lián)又發(fā)射載人飛船了，這東西好大啊。后來發(fā)現(xiàn)不對(duì)，看軌道，像是深空探測(cè)器。蘇聯(lián)說這是一顆大型衛(wèi)星，叫衛(wèi)星7號(hào)，你管得著嗎？

金星1號(hào)探測(cè)器的模型

過了22天，這東西掉進(jìn)大氣層。外界觀察者都明白了，這東西肯定是失敗的探測(cè)器。蘇聯(lián)現(xiàn)在也無所謂啦，因?yàn)樵?月12號(hào)，蘇聯(lián)又發(fā)射了一顆探測(cè)器，這顆金星探測(cè)器倒是發(fā)射成功。成功了嘛，就可以大大方方的告訴大家，這家伙叫“金星1號(hào)”。前面那顆沒成功的，蘇聯(lián)也就黑不提白不提了，現(xiàn)在大家叫它金星1A。

蘇聯(lián)起名字這么多彎彎繞。美國(guó)人哪里搞得清楚??？這戰(zhàn)略忽悠局干的是真不錯(cuò)。所以美國(guó)人總是料敵從寬，自己給自己加壓力。

NASA雖然有錢，但是登月計(jì)劃才是大頭。其他方面資源少一些，只能盡力而為。這種深空探測(cè)器方面，也就沒有蘇聯(lián)人發(fā)射的那么勤快。美國(guó)科學(xué)界和NASA的目標(biāo)顯然是有所區(qū)別，科學(xué)家之間也是有所區(qū)別的，意見并不統(tǒng)一。

NASA的專家不是物理學(xué)家就是數(shù)學(xué)家。他們要考慮的是如何把航天器發(fā)射到預(yù)定軌道。至于是載人上天啦，還是去探測(cè)月亮啦，區(qū)別都無所謂，該送誰(shuí)就送誰(shuí)。

哈里森·施密特在月球上摔倒

至于柯伊伯這些天文學(xué)家，還是對(duì)太陽(yáng)系里的各種各樣的天體感興趣。其實(shí)太陽(yáng)系內(nèi)的行星研究是個(gè)綜合性的學(xué)科，月球與行星實(shí)驗(yàn)室有不少科學(xué)家是研究地圖繪制的，研究地質(zhì)學(xué)的。對(duì)于他們來講，能去別的天體上挖兩筐土回來是最好不過了，不管是無人探測(cè)器上去挖，還是派個(gè)宇航員上去挖，都沒問題，只要能挖回來就行。最后，還是地質(zhì)學(xué)家親自上去挖了不少樣本帶回地球，最后一艘登月飛船阿波羅17號(hào)的宇航員哈里森·施密特就是一位專業(yè)的地質(zhì)學(xué)家，也是登上月球的宇航員之中唯一一個(gè)地質(zhì)學(xué)家。人家還真的去了一趟。

還有一些研究行星的科學(xué)家對(duì)這些人有不同意見，他們就是所謂的行星生物學(xué)家。他們認(rèn)為，探測(cè)金星和月亮，那就是白花錢。因?yàn)樵铝辽细静豢赡艽嬖谏?。金星上也不可能存在生命，只有火星才是希望之星?/p>

1960年，NASA就成立了生命科學(xué)辦公室，開始著手研究地外生命的問題?？茖W(xué)界對(duì)這檔子事兒進(jìn)行了好幾次大討論。我們不要以現(xiàn)代人的視野去看待當(dāng)時(shí)的科學(xué)家。我們是后來人，可以開天眼。當(dāng)時(shí)的科學(xué)家們可是一頭霧水，不知道從哪里下手。

還好，1953年，美國(guó)科學(xué)家米勒和他的老師尤里做了一個(gè)后來名垂青史的實(shí)驗(yàn)。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里架起幾個(gè)大燒瓶，組成冷熱循環(huán)回路?；芈吠耆芊猓锩嫜b了水（H?O）、甲烷（CH?）、氨（NH?）、氫氣（H?）與一氧化碳（CO）。其中一個(gè)燒瓶裝著半瓶水，下邊架著酒精燈在加熱，瓶子里充滿了水蒸氣。另外一個(gè)瓶子里有一對(duì)電極，可以打出電火花，模擬閃電。水蒸氣經(jīng)過電極之后，路過一段冷凝器，變成水以后，流回原先的燒開水的那個(gè)燒瓶。實(shí)驗(yàn)就是這么循環(huán)往復(fù)，一燒就是好長(zhǎng)時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)才過了一天，米勒就從取樣的水里發(fā)現(xiàn)了有機(jī)化合物的痕跡，后來在取樣之中發(fā)現(xiàn)了氨基酸。這是一個(gè)非常了不起的成就。原來復(fù)雜的有機(jī)物很容易在原始的行星大氣之中產(chǎn)生。

米勒的論文投給了著名的《科學(xué)》雜志，但是《科學(xué)》雜志的審稿人不給pass，人家覺得這是米勒的瓶子沒洗干凈，有外界微生物混進(jìn)去了。好在這個(gè)實(shí)驗(yàn)不難做，有別人都做出了類似的結(jié)果，大家也就都信服了。

木星的主要成分是氫氣和氦氣，以及少量的甲烷和其他氣體

米勒為啥要用水、氨氣、甲烷、氫氣和煤氣來做實(shí)驗(yàn)?zāi)亍Ｒ驗(yàn)檫@是當(dāng)時(shí)科學(xué)家們觀察巨型氣態(tài)行星得到的成份。巨型氣態(tài)行星用掉了太陽(yáng)系里的大部分建筑材料，它們才代表著太陽(yáng)系最原始的組成物質(zhì)，地球反而是特例?，F(xiàn)在的地球擁有一個(gè)氧化性的大氣成份，而不是還原性的。

既然，米勒實(shí)驗(yàn)用太陽(yáng)系最廣泛存在的物質(zhì)，都能做出這樣的結(jié)果?？磥砩男纬蓱?yīng)該是不難，應(yīng)該是處處皆可。

真是這樣嗎？有人不同意。金星恐怕不行吧！最典型的一位就是卡爾·薩根。他這時(shí)候正在給NASA當(dāng)顧問呢。

在此之前，大家對(duì)金星的了解全靠地面的觀測(cè)。從各個(gè)波段的輻射量來推算金星的溫度。按照8~13微米波長(zhǎng)的輻射來計(jì)算，這個(gè)輻射應(yīng)該是來自于大氣云層反射，反射如此之強(qiáng)，說明能夠落到地面的光照很少，溫度應(yīng)該不高。計(jì)算出來的結(jié)果是表面溫度234±10K，相當(dāng)于零下39度左右，還是相當(dāng)冷的。但是按照厘米波長(zhǎng)的微波輻射來計(jì)算，金星的溫度大約是600±50K，也就是大概接近400度。這兩個(gè)溫度是矛盾的。到底哪個(gè)是金星表面的溫度呢？

卡爾·薩根年輕的時(shí)候（1959年）

后來大家發(fā)現(xiàn)，按照8~13微米波長(zhǎng)的輻射來計(jì)算，恐怕有問題。微波波段才能反映出金星的真實(shí)的黑體輻射，也就是金星的表面溫度。金星是個(gè)非常強(qiáng)的微波輻射源，這本身就不尋常。

所以，1961年，卡爾·薩根在著名的《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一篇論文。他在論文里面對(duì)以前的所有觀點(diǎn)做了個(gè)總結(jié)?，F(xiàn)在已知金星上大氣層非常濃密，而且二氧化碳非常多。所以薩根選取了兩個(gè)模型，一個(gè)是溫度達(dá)到600K，一個(gè)是達(dá)到350K，然后做了計(jì)算。薩根認(rèn)為，就是二氧化碳的溫室效應(yīng)導(dǎo)致了金星的溫度高得嚇人。

當(dāng)然，這只是理論計(jì)算，當(dāng)時(shí)沒人知道確切的信息。卡爾薩根是深度參與了NASA的水手計(jì)劃，水手二號(hào)的探測(cè)數(shù)據(jù)算是部分驗(yàn)證了薩根的理論，但是還不能一錘定音。盡管如此，卡爾薩根也知道，金星上不可能有任何生物，根本沒戲，火星倒是有戲。因?yàn)榛鹦堑臍夂蛳鄬?duì)金星和月球來講，相對(duì)不那么惡劣。

史丹利·米勒（1970年）

1962年，在莫斯科舉行了一次國(guó)際生命起源大會(huì)。美國(guó)派了8個(gè)人去開會(huì)，其中有卡爾·薩根，也有做出米勒實(shí)驗(yàn)的那個(gè)米勒。這些人也就成了后來呼吁探測(cè)火星的中堅(jiān)力量。

上次我們也講過，徘徊者探測(cè)器的所有零部件都要先加熱，然后用酒精消毒。組裝好以后，還要用環(huán)氧乙烷浸泡一遍。這些步驟就是為了防止地球上的微生物污染月球，萬一有微生物殘存，然后發(fā)展起來了，那很多事就說不清了。如果你發(fā)現(xiàn)了微生物，到底是地球上帶去的？還是月球本地土著呢？你無法分辨啊。但是從徘徊者8號(hào)開始，大家就懶得再消毒了，為啥？就是因?yàn)榇蠹艺J(rèn)識(shí)到，什么生物在月亮上也活不下去，咱還是省點(diǎn)事兒吧，別瞎費(fèi)勁了。

從那時(shí)候起，火星就成了科學(xué)家們最關(guān)注的行星，金星算是徹底出局了。月亮其實(shí)也出局了。盡管美國(guó)對(duì)探月花錢最多，但是那為了彰顯美國(guó)的國(guó)威，和蘇聯(lián)高太空爭(zhēng)霸，其他的屬于是摟草打兔子，捎帶腳的。

所以，美國(guó)人未來的探測(cè)器就以火星為主了。但是蘇聯(lián)人還是對(duì)金星情有獨(dú)鐘，所以，有關(guān)火星的知識(shí)，大部分都是美國(guó)人帶給我們的，有關(guān)金星的認(rèn)知，主要還是蘇聯(lián)人帶給我們的。蘇聯(lián)人在火星探測(cè)上是沒多少成就，一路走霉運(yùn)。

但是科學(xué)探索總是面對(duì)巨大的不確定性。這種深空探測(cè)是非常貴的。發(fā)射一顆水手探測(cè)器，前前后后就花掉了將近8300萬美元。整個(gè)水手計(jì)劃，花了5.54億美元。在60年代，這筆錢可以說是個(gè)天文數(shù)字，實(shí)在是太貴了。萬一，發(fā)射失敗了呢？火星那么遠(yuǎn)，萬一打水漂了呢？萬一火星上沒有任何生命的跡象呢？你花這么多錢，證明了個(gè)寂寞??！

到此為止，美國(guó)人分兩派，一派探月，一派探火。蘇聯(lián)人“摸金”，那不算。到了1963年，又出現(xiàn)了新勢(shì)力，這一派完全反對(duì)搞深空探測(cè)。為啥？因?yàn)椴毁嶅X啊。比如生物學(xué)家克芒那和《科學(xué)》雜志的主編愛貝森就是典型?？嗣⒛菬釣椋仗剿鞅举|(zhì)上還是在彰顯國(guó)威，政治意義大于科學(xué)意義。愛貝森因?yàn)槭恰犊茖W(xué)》雜志主編。他曾經(jīng)舌戰(zhàn)群儒，一個(gè)人單挑十幾個(gè)反對(duì)者，所以他的影響更大。

他主要提出4點(diǎn)反對(duì)意見。從經(jīng)濟(jì)價(jià)值的角度考慮，他認(rèn)為行星探測(cè)(包括月球)不會(huì)帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益，科學(xué)界完全可以通過其他天體物理學(xué)方式遠(yuǎn)距離研究行星的化學(xué)組成、質(zhì)量、體積、密度等等信息，沒有必要花那么多錢進(jìn)行深空行星探測(cè)。

同時(shí)，愛貝森還指出，近地軌道才是聚寶盆，不管是通信衛(wèi)星啊，還是氣象衛(wèi)星啊，都是近地衛(wèi)星。這種衛(wèi)星可以帶來巨大的商業(yè)價(jià)值，對(duì)了，軍用偵查衛(wèi)星也是近地衛(wèi)星哦。所以航天活動(dòng)應(yīng)該圍繞在地球附近進(jìn)行。

從生物學(xué)的角度考慮，火星極度的缺水環(huán)境使得它很難維持生命生存。看上去是比月球和金星條件好，但是還是比地球差遠(yuǎn)了，要找到生命的痕跡，根本沒戲。這錢不值得花。

當(dāng)然啦，科學(xué)家也是人啊，有人的地方就有江湖。愛貝森認(rèn)為NASA的人員在學(xué)科組成上嚴(yán)重不平衡，物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家人數(shù)過多而 生物學(xué)工作者人數(shù)偏低，尤其是有經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)家的數(shù)量嚴(yán)重不足。難免方向跑偏，不夠均衡。

從科研經(jīng)費(fèi)的角度考慮，他認(rèn)為國(guó)家每年的科研經(jīng)費(fèi)是有限的，如果國(guó)會(huì)將大筆資金投入到航天領(lǐng)域，那必然導(dǎo)致的結(jié)果就是其它領(lǐng)域的相對(duì)萎縮，比如對(duì)癌癥、新式藥物的研究以及其他基礎(chǔ)研究都會(huì)被耽擱。

說實(shí)話，愛貝森是對(duì)的，登月計(jì)劃的確是大大擠占了其他學(xué)科的研究經(jīng)費(fèi)。這一點(diǎn)上是有負(fù)面作用的。到現(xiàn)在為止，深空探測(cè)都是不賺錢的。這種事本質(zhì)上就跟成祖皇帝修《永樂大典》、乾隆皇帝修《四庫(kù)全書》一樣，是個(gè)文化工程，是盛世的象征。人類這種動(dòng)物，其實(shí)行為邏輯都差不多。

手繪的火星表面

但是，60年代初的美國(guó)真是一個(gè)如日中天的美國(guó)。是個(gè)勃勃生機(jī)萬物競(jìng)發(fā)的美國(guó)。愛貝森的話，NASA顯然是聽不進(jìn)去的。他們逐漸確定了在阿波羅工程之后航天規(guī)劃，從1971年開始，重點(diǎn)是探測(cè)火星。爭(zhēng)取在1985年實(shí)現(xiàn)載人登錄火星。

要不說NASA野心膨脹呢，他們當(dāng)時(shí)想不到啊，美國(guó)會(huì)那么快陷入越戰(zhàn)的泥潭，以至于登陸火星的計(jì)劃永遠(yuǎn)成了鏡中月水中花。東京灣事件是在1964年，NASA制定阿波羅工程之后的深空探測(cè)計(jì)劃也是在1964年，真是巧啊。

既然計(jì)劃定下來了，那么就要馬上開始動(dòng)手了。爭(zhēng)取在1964年的11月初發(fā)射水手3號(hào)探測(cè)器。水手3號(hào)和4號(hào)幾乎一模一樣。水手2號(hào)用了徘徊者的平臺(tái)。但是水手3號(hào)和4號(hào)就屬于另起爐灶了，太陽(yáng)能電池板增加到了4塊，而且還明顯大了不少。主體是個(gè)8邊型的盒子。頂上立著一根桅桿，桅桿上又低頻通信天線和磁強(qiáng)計(jì)。探測(cè)器本身是存在磁場(chǎng)的，為了避免本身磁場(chǎng)的干擾，磁強(qiáng)計(jì)裝在桅桿中段。桅桿前面是一個(gè)拋物面天線，盒子屁股底下是攝像機(jī)，盒子側(cè)面是太陽(yáng)能電池板。

水手3號(hào)/4號(hào)

這一次發(fā)射用的火箭是宇宙神-阿金納D，不是以前用的阿金納B，性能比過去強(qiáng)。但是水手3號(hào)探測(cè)器的燃料依然不夠，無法完成進(jìn)入環(huán)繞火星的軌道，只能飛掠而過。既然是飛掠而過，最重要的是抓緊拍照，能拍幾張是幾張。

拍攝的照片還要傳回來，火星的距離比金星還要遠(yuǎn)，所以這一次對(duì)超長(zhǎng)星際通信也是一次考驗(yàn)。水手3號(hào)上還搭載了探測(cè)太陽(yáng)風(fēng)和粒子的探測(cè)器，就是為了探測(cè)一下火星周圍有沒有范艾倫輻射帶。蓋革計(jì)數(shù)器也必備的儀器，同時(shí)探測(cè)器上還帶著宇宙射線的探測(cè)器。

宇宙射線在星際之間到處溜達(dá)，你也不知道這些帶電粒子游蕩了多長(zhǎng)時(shí)間了，總之是很長(zhǎng)啦，因此宇宙射線里面的帶電粒子都是非常穩(wěn)定的粒子，要么就是質(zhì)子，要么就是某種原子核，或者是高能電子。這個(gè)儀器主要就是探測(cè)質(zhì)子和原子核。

探測(cè)器的內(nèi)部還帶了一個(gè)磁帶機(jī)，用來記錄數(shù)據(jù)。因?yàn)榫嚯x太遠(yuǎn)，數(shù)據(jù)傳輸太慢了，所以，路過火星拍攝的那些照片只能先存下來，然后慢慢的的傳回來。因?yàn)檫@個(gè)探測(cè)器是飛掠而過，最后還是會(huì)變成繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的人造行星。這家伙還要在軌道上繼續(xù)工作好長(zhǎng)時(shí)間呢。

水手3號(hào)是在美東時(shí)間的1964年11月5號(hào)下午2:22分從卡納維拉爾角發(fā)射升空的，可惜這個(gè)時(shí)間點(diǎn)有點(diǎn)兒二了。一開始很順利，阿金納D上面級(jí)完成了工作，把載荷順利的送入了軌道。發(fā)射以后1個(gè)小時(shí)，地面收到了水手3號(hào)的遙測(cè)信號(hào)。但是似乎太陽(yáng)能板沒能打開。所以，地面人員馬上發(fā)出指令，讓陀螺儀關(guān)機(jī)。當(dāng)初用的都是機(jī)械陀螺。這東西轉(zhuǎn)起來還是挺費(fèi)電的。

阿金納D上面級(jí)

到底出了啥毛病呢？技術(shù)人員去分析遙測(cè)信號(hào)。發(fā)現(xiàn)是阿金納D上面級(jí)的整流罩沒扔掉，這樣一來，探測(cè)器的重量就不對(duì)了，軌道也就不對(duì)了。同時(shí)，因?yàn)橛姓髡直镏?，太?yáng)能板自然是打不開的。地面人員馬上發(fā)指令，看看探測(cè)器能不能扔掉整流罩，但是沒成功。后來呢，地面控制人員打算用軌道修正的發(fā)動(dòng)機(jī)來噴掉整流罩，但是已經(jīng)來不及了。按照這個(gè)速度和位置，如果你開發(fā)動(dòng)機(jī)噴一下，整流罩是吹跑了，可是軌道也歪了，那基本上也就算是告別火星了。只能由它去了。8小時(shí)后，水手3號(hào)耗光了電力，任務(wù)完全失敗了。

好在NASA是一式兩份，一造就是一對(duì)。其實(shí)我們也是這么干的，嫦娥5號(hào)和6號(hào)也是一對(duì)。萬一嫦娥5號(hào)出了問題，那就讓嫦娥6號(hào)干替補(bǔ)，如果沒事，那就讓嫦娥6號(hào)去干新任務(wù)。這也是航天界的慣例啦。NASA的手腳是真快，11月28號(hào)，他們就把水手4號(hào)送上了發(fā)射架。不快不行啊。因?yàn)槿セ鹦鞘怯写翱谄诘?，過了這村就沒這店兒了。

這次發(fā)射倒是很順利。宇宙神火箭還是按老規(guī)矩，先送到泊車軌道，然后空擋滑行，阿金納D上面級(jí)二次點(diǎn)火，把探測(cè)器順利的送進(jìn)了地火轉(zhuǎn)移軌道。12月5號(hào)，水手4號(hào)完成了軌道修正，現(xiàn)在可以確保，探測(cè)器會(huì)從火星表面1萬公里的距離上飛掠而過。飛到火星要走7個(gè)半月，這是一段漫長(zhǎng)的時(shí)間。半路上有個(gè)離子探測(cè)器出了毛病讀數(shù)成了亂碼。在快要到達(dá)火星的時(shí)候，兩個(gè)蓋革計(jì)數(shù)管壞了，沒反應(yīng)了。其他的儀器一直在順利工作。

水手4號(hào)的攝像機(jī)

一直到1965年的7月14號(hào)，水手4號(hào)剛好從火星附近飛掠而過，拍攝到了不少照片。這些照片慢慢的傳回了地球，說實(shí)話，分辨率不高，圖像的黑白層次也不豐富。反正是不太好看。說實(shí)話，當(dāng)年真的沒有高清傳輸?shù)哪芰Α?/p>

水手4號(hào)還從火星背后穿越了一下，地面控制人員也在關(guān)注無線電信號(hào)的折射現(xiàn)象。這樣就能對(duì)火星的大氣層進(jìn)行檢測(cè)，但是大家發(fā)現(xiàn)火星大氣壓相當(dāng)?shù)牡?。說明火星大氣比地球的大氣層稀薄的多。水手4號(hào)還發(fā)回很多有意義的數(shù)據(jù)，比如火星表面最低溫度大概是零下100度了。還檢驗(yàn)到一個(gè)非常弱的輻射帶，說明火星還參與一些磁場(chǎng)，但是實(shí)在是太弱了。

和火星擦身而過以后，水手4號(hào)就一直在圍著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。NASA估計(jì)這家伙最多也就再工作8個(gè)月，其實(shí)呢，人家繼續(xù)工作了3年，發(fā)回很多有用的數(shù)據(jù)。人家已經(jīng)是超額完成任務(wù)啦。

不過呢，水手4號(hào)傳回的那些照片，卻讓公眾的心里拔涼拔涼的。而且從此改變了科幻文學(xué)的走向，這是咋回事呢，我們下回再說。