探月之後 出征火星-專訪中國月球探測工程首任首席科學家歐陽自遠院士

新華社上海8月24日電 題：探月之後 出征火星――專訪中國月球探測工程首任首席科學家歐陽自遠院士

新華社記者王琳琳、劉暢

隨著人類深空探測技術的飛速發展，對火星的探測已成航天大國追逐的目標。

火星上是否存在生命？「火星移民」可以實現嗎？人類能在火星上建起「第二個家園」嗎？強人工智慧將在「火星基地」建設中發揮什麼作用？中國火星探測計划進展如何？

２０１７上海書展期間，中國科學院院士、中國月球探測工程首任首席科學家、《火星科學概論》主編歐陽自遠接受了新華社記者獨家專訪。

在紅色的星球上，能實現藍色的夢嗎？

「月球是地球唯一的天然衛星，人類探測和登陸月球，只是跨出了門檻，我們始終沒有到達更廣闊的太陽系空間。」歐陽自遠說。探月工程技術積累和火星觀測研究讓人類具備了「離開自己搖籃」的能力。

太陽系中，金星和火星是離地球最近的兩大行星。各國航天機構均將探測重點瞄準火星。

歐陽自遠認為，火星最像地球：

第一，人類已經找到火星有液態水的記錄，乾涸的河道、湖泊，火星北半球的海洋盆地，陡坡塌方引起地下水湧出形成的沖積扇。最新研究顯示，火星上的水可能隱藏在地下。

第二，中國科學家林楊挺團隊關於火星隕石碳同位素研究認為，火星歷史上可能存在生命。

第三，火星有四季變化，火星上一天與地球上一天相近。

但是，火星與地球相比，自然環境十分惡劣：火星表面非常乾燥、年平均溫度零下六七十攝氏度、火星大氣稀薄、氣壓只有地球上的百分之一。歐陽自遠說，把火星改造得宜居可能還需要長時間努力。

據介紹，改造火星可能會實現，人類已提出一些改造火星的初步設想和行動方案。

首先，人為增加火星大氣中二氧化碳等溫室氣體濃度，增強火星大氣層溫室效應，提高火星表面溫度，使火星極區乾冰升華和水冰融化，乾冰升華增加大氣層二氧化碳濃度，持續提高火星大氣壓；其次，極區水冰融化和地下水排出可在火星赤道區域保證水的自由流動，用於農業灌溉；再次，引種適宜在火星生存的植物，產生氧氣，改變火星大氣組分，建立火星表面生態環境，為在火星上自由行走提供條件；而後，建立「火星基地」，開展農牧業，實現糧副產品自給，建設能源和原材料工業設施，建設人類生活基礎設施；最後，實施火星旅遊或移民。

火星土壤里有很多紅色赤鐵礦，由於地表氣壓低、風速大，火星表面經常出現颱風，區域性沙塵暴有時引起全球性紅色沙塵暴，使火星看起來像紅色星球。研究發現，火星北半球曾存在乾涸的巨大海盆，很早以前應該有河流和湖泊，後來由於某種原因，有些水逃逸進入太空，有些水轉入地下。

「通過改造火星，把這些地下水引出來，讓火星變成像地球一樣生機勃勃的藍色星球。」歐陽自遠說。

人類要建「火星基地」，什麼樣的機器人能完成任務？

在歐陽自遠看來，為人類移民火星發揮實質性作用的，可能是一批基於強人工智慧的機器人。

人工智慧已廣泛應用於探月工程。中國的月球著陸器在軟著陸月面時，拍攝了４７００多張照片，通過分析這些照片，著陸器自主選擇能讓「四條腿」安全著陸的區域。「月球表面坑坑窪窪，著陸區附近有數萬個撞擊坑，將照片傳回地球、再由地面髮指令傳回月球車，有明顯時間延遲，就得依靠人工智慧。」歐陽自遠說。

他認為，深空探測中人工智慧的應用目前仍處在基於計算機視覺、語音識別、自然語言處理、機器學習等弱人工智慧的階段。而在改造火星、建造火星基地的過程中，強人工智慧機器人將是一股非常強大的力量。

由於相距遙遠，火星探測器與地球的交流需要１５－２０分鐘。如在火星探測器上配備強人工智慧技術，機器人可以協助航天員完成一系列操作和實驗，還可通過初步勘探，發現最有價值的觀測點，輔助航天員決策。

在改造火星初期，人類將在火星上建起密閉式「火星基地」。「火星表面氣壓低、寒冷，人要穿很重的航天服工作，呼吸、行動、體能都是問題，必須依靠強人工智慧機器人，完成原料製造、設備搬運、基地建設、基地密閉艙環境調控等複雜任務。」歐陽自遠說。

中美探測計劃兩條路徑，中國的「天地協作」優勢在哪？

據歐陽自遠介紹，中國開展火星探測的可行性論證與探月工程幾乎同步。中國首次火星探測任務於２０１６年４月正式立項，計劃在２０２０年實現火星軌道器環繞探測和火星車軟著陸巡視探測。美國火星探測計劃藉助「好奇號」火星車將配有高精度儀器的實驗室搬到火星。中國火星探測計劃則是火星軌道器＋火星車的「天地組合」協同工作。

歐陽自遠解釋「天地組合」，即火星軌道器在「天上」圍繞火星運行，通過環繞遙感探測，對火星表面和大氣進行綜合性調查，包括火星大氣層成分與結構、全球形貌、土壤分布、表面物質成分、岩石類型、地質構造、內部結構、地下水的全球分布、火星表面環境變化和火星磁場特徵等。而火星車通過軟著陸巡視探測，可獲得著陸區氣象特徵、地形地貌、火星地質構造、表面岩石類型、土壤種類和地下水分布等巡視探測數據，為火星資源環境研究提供基礎性資料。

完成第一次火星探測任務後，中國還將發射火星探測器，在火星表面著陸後鑽孔取樣，取得火星岩心樣品，再把樣品裝入返回艙，從火星表面起飛，將樣品帶回地球，進行系統分析，深化人類對火星成因和演化歷史的認識。

探月工程提升了中國深空探測整體實力，培養了一批經驗豐富的專家。中國已瞄準更遠的深空。

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