太空旅行指南

火星将是人类在不远的将来进行太空旅行的终点站。到火星表面的路线与从绕地轨道出发前往火星的卫星相同。事实上，从绕地轨道出发时，一部分乘客可能去火星的卫星，而其余人前往火星表面。毫无疑问，两组人在出发前的最后一个月里接受的演练截然不同。卫星旅行者将接受系绳索和低重力训练。火星旅行者不需要这项训练，因为我们在第2章中谈到过，火星的重力大约是地球的0.4倍，这意味着你的火星体重是地球体重的0.4倍，所以火星旅行者要进行的训练主要与登陆和迁入长期居住地有关。与月球居住地一样，火星居住地很可能也会建在地下，以便居住地自身和里面的居住者能够免遭辐射。与在月球上一样，你的宇航服以及其他所有暴露在行星表面的东西都会因为静电吸附而变得脏兮兮。

如前文所说，参与太空探索的国家和公司正在考虑在火星建立永久居住地，因为在火星上制造和布设能把人带离火星的火箭，其成本将是天文数字——请原谅这个说法。我们保留一些人有能力支付额外几千万美元离开火星的可能性，所以接下来，我们来探讨游客和定居者探索火星的机会。

人类访问火星，最想了解的可能是那里是否存在生命。来自火星表面特征的证据表明，火星可能存在液态地下水，但除了从火星喷出的陨石里发现过一个貌似化石的东西之外，我们尚未发现任何表明生命存在或曾经存在的证据。这不是火星上从来没有过生命的论断，只是基于现有的科学证据做出的一个陈述。

尽管如此，有几乎不可辩驳的证据表明，火星表面曾经存在大量的液态水。在地球上，地表液态水（甚至地下水）里有无数的生命形式。

既然在地球上是这样，我们也可以合理地期待，早期火星也是如此。对于这个观点，有人赞成，也有人反对，因为跟地球相比，火星的质量不同，与太阳的距离不同，表面的化学组成不同，大气成分不同，卫星的质量没有我们的月球大，构造板块运动（现在已经停止）的历史不同，等等。如果我们在火星上发现生命，即便是微生物，那也会深刻地影响我们对外星生命是否存在以及生命起源的看法。火星有没有地下生命是一个完全没有定论的问题，但火星表面没有液态水，大气密度低，缺氧，加之来自太阳的极强辐射，这些都使火星表面存在生命的可能性微乎其微。

如果液态地下水中有生命，那么其中的细菌成分将是威胁人类安全的一大问题。如果这些细菌进入我们的血液，我们现有的生物保护机制可能无法杀死它们。另外，把火星上的潜在传染病带回来可能会给地球生命带来毁灭性的影响。相反，虽然制药实验室或许有能力开发疫苗来保护火星上的人类，但火星上的细菌可能无法在一个被人类细菌和病毒污染的环境中生存。如果真是这样，我们的存在可能造成火星本土生命的灭绝。不管火星生命有多么简单，这都会引发一个伦理问题：我们该不该在火星上存在。这些问题属于美国国家航空航天局行星保护办公室（NA-SA’s Office of Planetary Protection）的职权范围。

大气

火星的大气十分稀薄，密度只有地球大气的0.6%，其中几乎没有适于呼吸的氧气。火星大气几乎完全由二氧化碳、氩气和氮气组成。氧气占地球大气层的21%，但在火星大气层中仅占0.14%。因此，离开居住地时，你必须携带氧气瓶。同样，低气压要求所有居住地和车辆都必须是封闭的，这样里面适于呼吸的空气就不会泄漏出去。

稀薄的大气也限制了臭氧（三个氧原子结合在一起，O3）的含量。地球的臭氧层阻挡了一些来自太空的致命紫外线辐射。由于火星大气的臭氧浓度较低，所以火星表面受到的致命太阳辐射比我们这里要多得多。因此在火星上，如果从居住地或车辆里出来的话，你必须穿着宇航服，以免受到辐射。

尽管火星大气层十分稀薄，它还是足以形成水冰云（wate rice cloud），后者主要分布在赤道低空区域和极地附近。这些云往往昙花一现，通常在一天内出现和消失。据一些报告说，有些水冰云还形成过降雪。

火星表面特征

接下来，让我们假设火星上存在生命，我们可以与之共存，互不侵害。你可能会停留几个星期或几个月，所以让我们假设你的旅行公司已安排你游览火星上的所有主要地形和景点。因此，我们先看看火星表面有什么（见图9.19）。

火星北半球和南半球的环境差别很大。北部地区大部分比较平坦，没有陨坑，有一个极地冰盖。那里的水冰以永久冻土的形式存在，而二氧化碳冰（干冰）的面积随季节变化。这片平坦的区域在有些地方延伸到赤道，在另一些地方则从极地向下延伸到极地与赤道连线的中点。天文学家认为，在火星还年轻的时候，在地表水全部结冰或蒸发之前，这里可能是一片巨大的液态水海洋。

相比之下，南半球坑坑洼洼，有些地方延伸到了北半球，上面分布着几座死火山、一个比亚利桑那州的大峡谷（Grand Canyon）还宏伟的峡谷系统、干涸的河床、广阔的平原和一个与火星北极类似的极地冰盖。总的来说，南半球比北半球平均高出1.6~5千米。

南北半球的交界处有三种显著的地形。首先，很多地方都有所谓的磨蚀地形（fretted terrain，见图9.20）。这是由峡谷、孤山（butte）、方山（mesa，平顶坡陡的山）、普通山丘和碎片流构成的一种复杂地形。太空地质学家对其中涉及的各种形成机制尚未达成共识，但很显然，有些是因水的流动、地下冰汽化、风和冰川流动而形成的。

南北半球边界地区的第二种显著地形是被称为美杜莎槽沟

（medusae fossae，见图9.21）的复杂多面区域。它位于火星北部低地和南部高地的交界处，沿着火星赤道延伸约965千米。它由灰分组成，而灰分很容易被风吹起，并被风和冰沉积重塑。我们还不清楚它的成因，但它的各种特征暗示，它的形成过程受到了撞击和水流的作用。它呈现出很多美丽而奇异的景观，图9.21a和图9.21b展示了其中的两种。

火星中纬度地区第三个常见的地形被称作贝状地形（scalloped topography，见图9.22）。顾名思义，这些区域的边界看起来就像贝壳的边缘。如图所示，浑圆的边缘切入周围更高的区域。有人认为，这种地形是距地表不远处的地下冰升华（直接从固体变成气体）造成的。这个过程的具体细节仍在研究中。

这些地形既是绝佳的景观，也是有力地证明了火星的赤道地区存在大量的冰冻水。事实上，天文学家越多研究火星的整个表面，水的影响看似就越显著。如果赤道地区——火星上最温暖的区域——确实存在水，那么在这里修建景点和永久居住地就会容易很多。我们需要建一个庞大（请读作“昂贵”^[25]）的运输网络，将极地和赤道连接起来。

低地和高地的边界处还有一个更紧实的地区塞多尼亚（Cydonia）。那里布满形似金字塔、人脸、头盖骨等各种各样的地貌，还有由岩石、沙子和表土组成的其他物体。乍一看，这些都表明，火星在一段时间里曾存在过高级生命。事实上，我们的火星车和轨道器拍摄的火星表面照片越来越多，发现的地貌也越来越多，而这些地貌如果出现在地球上，总是让我们联想到人类或其他生命活动。

在详细描述塞多尼亚之前，有一个关于高级生命的问题值得一提。

英国哲学家奥卡姆的威廉（William of Occam，1280—1349）针对一个事物或事件存在多个合理解释的情况，曾提出一个关键的逻辑规则，称为奥卡姆剃刀原理（Occam’s razor）。它的内容是：对同一概念存在同等精确且相互竞争的几个理论时，应该选择未证实假设最少的那个理论。这是一个所有科学家都接受的指导原则。^[26]

谈及上述火星特征，有两种合理的解释。第一，它们可能是由某种高级生命形式创造出来为自己所用的，或者是作为信息传递给地球和其他地方的高级生命的。第二，它们可能是自然地质活动的结果。根据奥卡姆剃刀原理，除非有相反证据，否则对所有这些特征的地质解释应该被视作正确的那一个。简单说来，火星表面附近有不同类型的岩石，有的来自火星内部，有的源于撞击。然后，不同类型的岩石由于物理性质和化学性质的差异，以不同的速度演化（风化），经过几十亿年形成了可识别的地形特征。这个理论不需要我们假设高级生命的存在。我们从来没有在火星上见过高级生命，不管是在火星上进化的生命（由于火星液态地表水和稳定大气层存在的时间太短，所以根本不可能进化出生命），还是其他恒星系统在火星中途逗留的生命（星际外星人）。

有人可能会认为，如果不同表面的风化能够产生如此不同寻常的特征，那么地球上也应该有这些特征。这种想法有一定的道理，而事实上，地球上确实有，比如被称为奇形岩柱（hoodoo）的沉积岩、拱岩、加州莫诺湖（Mono Lake）的盐柱、埃及的蘑菇状白垩岩、怀俄明州拔地而起的魔鬼塔等等。

这里涉及我们大脑的运作方式：我们生来倾向于发现规律和对称性。一张白纸上的平行线或圆圈比随机曲线更容易引起我们的注意。同样，当你看到与其他物体相似的物体时，你会将两者联系起来。假如你正在穿越内华达州的一片沙漠，看到沙土中伸出一块1米高的岩石，你首先想到的可能是“哦，我的天啊，我发现了一个金字塔的塔尖”。虽然有这个可能，但你看到的或许只是一块变质岩的顶端。它周围的土地由于风化作用正在沙化，逐渐被磨蚀，而它的风化程度没有那么严重。

有些地貌的直径从几厘米到几千米不等，看起来很像地球上我们熟悉的东西，包括金字塔、骷髅、人脸、心形、动物的形状和一个“笑脸”。根据奥卡姆剃刀原理，所有科学家都认为，这些是自然风化的岩层，占火星上可见物体的很小一部分。想想火星表面不计其数的随机形状，我们看到一些可辨认的形状不足为奇。

现在让我们讨论塞多尼亚和你在火星上可能会去探索的其他地方。

塞多尼亚地区

塞多尼亚（见图9.23）具有特别丰富的风成地貌，以及可能的水成地貌，同时还有撞击事件造成的陨坑和喷溅出来的碎片。这里将是火星上最吸引游客的景点之一。

水手谷

被称作水手谷的峡谷系统是这颗红色行星最令人心生敬畏的地形。

它的名字是为了纪念1972年发现水手谷的“水手9号”航天器（Mariner9）而取的。这条峡谷长4 000多千米（相当于洛杉矶到纽约市的距离），最宽处190千米，深7千米。作为比较，大峡谷^[27]长446千米，宽29千米，深1.6千米。

如果水手谷是早期构造板块运动造成的——看似如此，那么水手谷就是一个裂谷，即由于两个板块分开而形成。由于火星比体积更大的地球冷却得快，所以火星上的板块运动早在几十亿年前就停止了。水手谷的不同部分具有不同的地貌，其中有些地貌表明，火星上存在或曾经存在液态或固态水。谷壁的坍塌程度各不相同，我们从照片上可以看出，坍塌还在继续，尤其在太空碎片撞击峡谷里面或附近而引发谷壁震动的时候。请记住，在你可能到访的所有天体上，这种撞击都会发生。

假设我们能够找到稳固的崖壁，那么我们会在水手谷的不同地方安装有轨拖车或缆车，或者两样都装。这样，你就可以从峡谷顶部到达峡谷的底部，然后再返回。这个过程类似于在美国的大峡谷里上下穿行。

我们现在还不知道你的谷底探险会有什么发现。

两极

火星的两极有许多有趣的特征。北极的海拔比南极低，并且有一层季节性融冻的固态二氧化碳（干冰）冰盖，再下面是一层永久的水冰冰盖。由于海拔低于南极，北极上空的空气比南极要稠密。空气中的气体越多，空气中储存的太阳光热量就越多，这使北极更为温暖。在夏季，这些热量能融化整个干冰冰盖。

南极也有一层永久水冰冰盖，但冰盖的中心不在南极点上，再往上是以南极点为中心的干冰冰盖。南极的空气较为稀薄，所以在夏季，南极的干冰冰盖不会像北极干冰冰盖那样融化，而是在一些地方形成了一个透明层。太阳光穿过这个透明层，使下面的水冰汽化，产生的气体在干冰层下面流动，侵蚀火星表面，带走一些表土尘埃，然后在找到出口时喷发出去。含尘气体的流动在火星表面留下了一种蜘蛛状地貌（见图

9.25）。南面的冰经过风化还会形成瑞士干酪状的表面。

沉积层

水手谷和火星的其他地方都有大规模（见图9.26a）和小规模（见图

9.26b）的岩石分层。在地球上，这种地貌的形成机制可能有几种，包括火山灰沉积、水流和风。岩层在叠加过程中将下面的物质压缩，直到压成坚硬的岩石。我们可能需要对各种沉积层（sedimentary layer）进行详细的研究，才能确认它们的形成机制。

极地地区也有岩层。我们认为，这些岩层可能是冰层周期性受热和冷却与风暴尘埃叠加作用的结果。尘埃使冰盖的颜色变深，温度变高。

因此，季节性升华的冰量取决于极地过去一年的天气情况。

火山

火星至少有20多座大型火山，都不是活火山。最显著的有4座，其中3座连成一线，统称为塔尔西斯山群，邻近的奥林匹斯山（见图

9.27）是太阳系已知最大的火山。你在图9.19中可以看到这4座火山以及其他火山的位置。奥林匹斯山高约26千米，宽约600千米。地球上最大的地表火山是夏威夷的冒纳罗亚火山（Mauna Loa），高10千米（从山脚所在的海底算起），宽120千米。珠穆朗玛峰是地球上最高的山^[28]，但也只有8 844米高，所以奥林匹斯山是太阳系最高的山。显然，到火星去看火山一定要去奥林匹斯山。

与冒纳罗亚山一样，奥林匹斯山是一座盾形火山（shield volcano）。换句话说，岩浆从火山里面流出来，而不是剧烈地向上喷发。如果是喷发，那就会形成日本富士山（Mount Fuji）那样的成层火山（stratovolcanoe）。由于岩浆反复地缓慢流出，奥林匹斯山的边缘并不是平缓地过渡到火星表面，而是形成了一圈陡峭的悬崖。这类似于撞击形成的基座陨坑（pedestal crater）。碎片从陨坑中喷出，但并没有平缓地过渡到撞击区域之外的火星表面（见图9.28）。

同所有的死火山和休眠火山一样，奥林匹斯山的锥顶中央有一个凹陷，被称为破火山口（caldera），在熔融的岩石停止流动时形成。从火山内部升起的剩余岩浆凝固，收缩，从而形成了破火山口（请回想一下，除了水以外，大多数液体凝固时体积都会收缩）。等到你访问火星的时候，可能会有机械运载工具把你带到破火山口。极限运动员还可以有另外一个选择：徒步登上火山。考虑到距离较长，这可能需要几天的时间。沿途必须要有氧气、补给和居住地，这跟在地球上攀登极限山峰是一样的。

陨坑

成坑现象出现在太阳系除太阳以外的所有天体上。火星遭受过多次成坑撞击，但大部分陨坑已经在40多亿年里被水冲刷和风化。这样看，火星表面与地球表面的演化过程相似，最后留下的陨坑都比月球少很多。火星陨坑具有不同寻常的地貌特征，比如中央峰（central peak）、中央次级陨坑（central secondary crater）、基座陨坑（见图9.28）、坑壁等各种特征，里面甚至还有水结成的冰体（见图9.29）。请记住，对于火星还有我们的月球，成坑过程仍在继续。到任何一个天体，参观新陨坑都会是有趣的经历。特别是在火星内部的水流出来结冰的时候去看，那是最好不过了。

干涸的河床

正如本章前面提到的，火星上曾经存在液态水的地质证据令人震惊。证据之一就是那些蜿蜒的峡谷（见图9.30a）。在地球上，只有液态水轻缓地流下山坡才会形成这样的峡谷（见图9.30b）。虽然看上去与熔岩流留下的月溪很相似，但大多数地质学家都认为，与地球峡谷一样，火星峡谷是水流形成的。由于今天火星上已经没有流动的液态水，所以这些蜿蜒的峡谷全都是干涸的。你可以到这样的峡谷去探索，陪同你的地质学家会向你解说各种各样有趣的地貌特征（当然，我们现在还不知道有哪些特征）。

滨线

火星上的滨线（shoreline）让我们可以洞悉这个世界的早期历史。

地球海洋和湖泊的滨线上有大量被风成波浪冲上来的碎片。如前文所说，有大量证据表明，火星北部地区曾是一片汪洋大海，早期陆地上也点缀着湖泊。如果属实，那么这些早已消失的水体的滨线还可以提供地质学或许还有生物学证据。

这些证据可能包括被波浪冲刷磨圆的岩石，浸在水中经历化学变化的岩石，或许还有早期火星生命的壳体化石。

其他常见的表面特征

我们还发现了火星表面许多其他有趣的特征，值得你一看。比如赤铁矿（hematite），不仅值得一看，还值得收集。赤铁矿是一种铁的氧化物。在地球上，赤铁矿从富含铁的水中析出，形成一种晶体结构，常常带着一种灰色调，可以呈现黑色、银色、锈红色或褐色。火山活动也可以产生赤铁矿，不需要水的存在。赤铁矿可用于制作珠宝，也有许多其他用途。火星上的赤铁矿似乎是由溶解在水里的铁形成的，但其他形成机制仍在研究之中。我们已经在火星的几个地方都发现了赤铁矿，大多数呈小圆球形，称为赤铁矿球（spherule，见图9.31），直径通常为0.6厘米或更小。

我们已经在火星上观察到几百万个这样的小球，带上几个返回地球应该不错。

沙丘

如前文所说，火星表面覆盖着表土尘埃和稍大一些的表面颗粒，后者跟地球上的沙子差不多大小。盖层厚薄不均，于是就形成了沙丘。与这颗行星的其他方面一样，我们对它的表面盖层也知之甚少，比如大部分盖层的化学成分。我们可以确认的是，风把火星的表面盖层吹成了各种有趣的形态（如图9.31b，9.32a、b和c），去那些地方看看将是火星之旅的一个亮点。

冰川和脑形地貌

火星上有类似于地球冰川的水冰沉积，其中一些呈现一种被称为脑形地貌（brain terrain）的迷人结构（见图9.33）。它的起源和演化仍在研究中，但实地观察应该会是一段很美好的经历。

尘卷风痕迹

我们都听说过或看见过龙卷风的惊人破坏力。龙卷风所到之处，人命不保，房屋被毁，甚至整座城镇都被夷为平地。在暴风雨中，气压和气温的差异能使空气形成高速旋转的气柱，这就是龙卷风。在地球上，强度小得多的旋转气流被称为尘卷风。尘卷风刮过地表时，会把地面上的尘埃吸进去。你在图9.34a 中可以看到两个人向尘卷风跑去，这说明尘卷风的危险性比龙卷风小得多。

我们观察到，火星上多次出现过尘卷风。我们可以像图9.34b那样，直观地看到尘卷风。或者，我们可以使用激光雷达（光探测和测距）设备来观察。因为尘卷风与地面接触，所以它会在表土上留下显著的痕迹（见图9.34c）。虽然火星尘卷风的气压相对较低，但还是可能造成危险，比如灰尘进入敏感设备、灰尘与人造设备之间发生化学反应、静电吸附等。还有一个潜在危险，那就是尘土被吸入之后（比如你脱掉宇航服的时候）会损害身体内的化学物质，但这一猜测尚未得到验证。

火星尘卷风会很引人入胜，但除非我们明确知道这样做没有危险，否则无论是开车还是徒步，我们都不要走近为好。

到布满尘卷风痕迹的地方去看看也很有趣，跟其他地形一样也会给你带来视觉冲击。其实，如果火星上的技术条件允许你到附近的山顶或从航天器上看过去，那景象将会特别震撼。没有任何理由阻止你从尘卷风痕迹上走过去——它们没有值得保留的历史或科学价值。

坡面条痕

坡面条痕（slope streak）的外观与尘卷风痕迹相似，但起源不同（见图9.35）。这种地貌特征通常以基本相互平行的群组出现在陡峭的坡面上，比如陨坑壁或悬崖壁上。它的成因尚不清楚，但看起来像是表面碎片小规模崩塌造成的。

活动的峡谷壁和冲沟

你会看到许多火星陨坑壁和峡谷壁（canyon wall）上有冲沟（gully）和其他地貌特征，有些可能是液态水流下或冰滑下山坡时留下的痕迹（见图9.36a）。这些特征源自2015年在火星上发现的流动液态水，还是周期性结冰和融化产生的水流，或者根本与水无关，我们尚不清楚。此外，发生在附近的撞击可能引起震动，使得大面积的陨坑壁和峡谷壁现在仍然在垮塌（见图9.36b）。当你游览峡谷或走到陨坑口时，要非常小心，因为那里可能很不稳定。即便你在边缘上行走，也可能会引起小滑坡，把你带下去。

你的旅行公司可能会安排你从远处触发一次滑坡，比如用炸药。这样，在确保你和其他人安全的前提下，你们可以目睹大量碎片滑下山坡的景象。此外，这样做可能还有一个很有力的科学动机。火星表面没有稳定的液态水，但在距表面不远处或许存在地下蓄水层。如果一颗流星撞击蓄水层的上面或附近区域，水就会流出来，在陨坑里留下冲沟和其他地貌特征。假以时日，要么水会流尽，要么被水带起来的表土把孔洞或裂缝堵住。为了直接研究那些水，科学家可以在陨坑或峡谷的边缘制造滑坡来寻找水，而如果水确实存在的话，他们还可能找到水中的生命。

对某些冲沟的成因，另一种合理的解释是干冰块（冰冻二氧化碳）滑下山坡时形成的。在地球上，干冰会升华，在冰块下面形成缓冲气垫，使冰块从山坡滑下去，从而形成冲沟。如果这两种解释里有一个是正确的，那么到底哪一个正确，还有待确定。

混沌地形

火星上有一些极为粗糙的表面区域，被称为混沌地形（chaos terrain）。太阳系的几个天体都有这样的区域。这是很多地质和天文事件共同作用产生的地貌特征，不同于地球上的任何地形。例如，水星受到强力撞击，产生的波（类似声波）穿透这颗行星，从它的另一面冒出来，把行星表面搞得乱七八糟（见图9.37a）。火星有各种混沌地形，呈现出不同的地貌特征。我们对这种地形的成因尚不肯定，但很可能是由于水的活动，比如冰的融化、洪水泛滥、结冰和水的流动等等。图

9.37b是火星表面的混沌地形。

天空的颜色、日出和日落

表面特征并不是火星唯一不同于地球的方面，那里的天空也不一样。地球白天的天空是蓝色的，而火星的天空通常呈现铁锈色，容易让人联想到太妃糖的颜色。我们的天空呈现蓝色是因为我们的空气选择性地散射波长较短的光（紫色、蓝色、绿色），而不是波长较长的光（黄色、橙色、红色）。太阳发出的超强蓝色光，经地球大气层散射，把天空变成蓝色。这种散射的具体原理由瑞利勋爵^[29]在1871年第一次计算出来，因此又被称为瑞利散射。火星大气层中的尘埃颗粒远远大于可见光波长，由此产生的另一种散射形成了火星天空的日常颜色。这种散射被称为米氏散射，由德国物理学家古斯塔夫·米（Gustav Mie，1869—1957）在1910年提出。总的来说，火星大气层主要将波长较长的可见光散射到火星表面，使它的天空呈现出锈红色。在大气中的尘埃含量特别低的时候，瑞利散射开始起作用，天空中蓝色的色调会增加。

有趣的是，在日出和日落时，太阳周围的天空主要把蓝色光散射到火星上。因此，火星上的日出和日落是蓝色的，即使在尘土飞扬的日子里也是如此。总之，火星天空的颜色基本上与我们在地球上看到的相反——我们看到的是橙黄色的日出和日落，还有通常是蓝色的天空。

风和风暴

虽然火星大气压只有地球大气压的0.6%，但它仍然能够产生强风，把大量表面尘埃吹到空气中去。在合适的条件下，强风吹起的尘埃能够弥漫整个大气层。这种现象近期发生过几次，其中一次出现在2001年（见图9.38）。自1877年以来，人们已经观测到10次这样遮天蔽日的火星全球风暴了，每次持续了大约半个地球年。在火星的不同地方，我们观测到更多局部沙尘暴，通常持续数天或数周。如果你在火星上遇到一场局部或全球沙尘暴，你会发现所有东西上除了有静电吸附的尘埃，还会再蒙上厚厚的一层灰尘。然而，正如第2章指出的那样，火星空气密度太小，即便是最强的风也吹不倒你。

火星车及其痕迹

在月球上，“阿波罗号”飞船的登陆点和其他历史性地点可能不会对游客开放。同样，火星上的火星车也可能会就地留存。届时，会有一些供游客参观的登陆点（见图9.39），包括那些坠落到火星上的航天器。

有些登陆器还配有火星车，所以你可以从登陆器到跟它配套的火星车那儿去看看。

永久居住地

如果一切顺利的话，我们将于本世纪（21世纪）在火星上建立永久殖民地。火星受到的辐射量可能会使大部分建筑物都建在地下（我们马上会展开这个话题）。因此，如果你到这些地方去，别指望可以开车穿行于高楼大厦和大街小巷。在地下居住地，照明的亮度将随着火星的昼夜更替而变化。正如第7章所讨论的，这种循环对人体的正常运行至关重要，因为我们的生物钟经过进化已经适应了地球每天24小时的明暗循环。好消息是，火星的昼夜循环是24小时37分钟。尽管这比我们所习惯的地球日稍微长一点，但我们的生物钟还是能够正常运行的。

未知但可能存在的地貌特征

天文学家和太空地质学家不过是刚刚触及火星的表面。在火星表面和火星内部，很可能还有很多未知但值得一看的东西，比如地貌特征繁多的洞穴（钟乳石和石笋）、地下液态水蓄水层、地表和地下矿脉、生物或生物的残骸等。敬请关注！

1. 查尔斯·惠斯通爵士（Sir Charles Wheatstone，1802—1875），英国著名物理学家、发明家，在电学和光学领域均有重要贡献，他最知名的成就是对惠斯通电桥的推广应用。
2. View-Master，谷歌和美泰联合开发的虚拟现实玩具眼镜，其前身是1939年纽约世界博览会问世的三维魔景机。通过与智能手机搭配使用，眼镜屏幕会呈现三维虚拟现实，让用户能够亲身体验在现实课堂上无法触及的世界，比如世界各地名胜、太空、海底世界等。
3. 由于惯性。
4. 疏散星团是几颗甚或几千颗聚集起来的年轻恒星在几百万年里逐渐疏离的结果。我们的太阳系可能形成于一片疏散星团中。球状星团由多至成千上万颗被万有引力束缚在一起的恒星组成。
5. 埃姆斯研究中心（Ames Research Center），1939年12月成立，是美国国家航空咨询委员会（NACA）的第二个实验室。1958年，委员会解散，所有资产和人员转入美国国家航空航天局。中心的名字取自该委员会的创始成员之一，物理学家约瑟夫·斯威特曼·埃姆斯（JosephSweetman Ames）。
6. 之所以说“随地球”，是因为与我们的直觉不同，月球并不是围绕地球转动的。事实上，两者围绕着共同的质心转动。这个质心位于两者中心连线上距离地球表面1 712千米的地方。理论上讲，任何成对的两个天体都以这样的方式转动，比如地球和太阳。你可以把这想成两个在舞池里跳华尔兹的人。
7. 特氟龙（Teflon），杜邦公司早年开发的一种不粘涂层，主要成分为聚四氟乙烯，广泛应用于炊具。
8. 这种现象称为地球反照，又称地照，指地球表面反射太阳光、照亮邻近天体（一般是月球）的现象。
9. 不是每次满月和新月的时候都会出现月食，因为月球绕地运动的轨道面与黄道面呈大约5°的夹角。在满月和新月的时候，月球往往位于黄道面略上或略下的位置，所以月球和地球的影子互不干扰，不会出现月食。
10. 原文为“Apollo 17”（阿波罗17号），有误。
11. 陨坑（crater），也译作环形山、陨击坑或月坑，本书统一译作陨坑。对于已命名的陨坑，统一译作坑，如西奥菲勒斯坑。
12. 岬（Promontoriam），也译作海角。
13. 原文为“Iridium”，有误。
14. 与水有关的化合物，指含有氧原子的矿物（如氧化物、硅酸盐等），可以与太阳风中的氢离子发生化学反应生成水，也可能指矿物中的结晶水。
15. 1立方英里水冰的质量约为37.5亿吨。
16. 阿利斯塔克，可能指月球上的阿利斯塔克溪（Rimae Aristarchus）。
17. 休斯敦，指位于美国休斯敦的地面指挥中心。
18. 即光速，约30万千米/秒。
19. 曲速层级（warp factor），指曲速航行（使用一种假想超光速推进系统的航行）的速率。一般认为曲速1级为真空光速，级数越高，速度越快。
20. 美国东部时间2015年7月14日，美国国家航空航天局“新视野号”（New Horizons）探测器在历经9年多的飞行后，成功飞掠冥王星，完成了人类对冥王星的第一次近距离观察。2016年11月，探测器将获取的冥王星数据全部传回地球。
21. 应变（strain），物理学名词，指在外力和非均匀温度场等因素作用下物体局部的相对变形。
22. 原文为“Ascraes”，有误。
23. 原文为“Pavonas”，有误。
24. 雅丹地貌，又称风蚀岭。
25. 昂贵（expensive）和庞大（extensive）的英文发音相近。
26. 科学家接受奥卡姆剃刀原理并不意味着不再探索对事物的其他解释。相反，他们会不断寻找更好、更精确的解释（也就是需要更少的未证实假设）。当找到一个可以更精确的理论时，即使新理论更复杂，它也会取代前一个理论。
27. 大峡谷位于美国亚利桑那州西北部，是世界上最长的峡谷之一。
28. 准确地说，珠穆朗玛峰是地球上海拔最高的山（即从海平面算起）。
29. 瑞利勋爵（Lord Rayleigh，1842—1919），本名约翰·威廉·斯特拉特（John WilliamStrutt），英国物理学家，因发现氩气获得1904年诺贝尔物理学奖。他是瑞利散射现象、瑞利波（一种地震波）的发现者，月球和火星上都有以他的名字命名的陨坑。2007年，第22740号小行星被命名为瑞利小行星。