火星的奧祕 Guide to Mars：解讀紅色行星
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內容簡介
2020年將翻開火星探測的新頁
美國、歐洲、俄羅斯、阿拉伯聯合大公國、中國等
皆已啓動火星探測計畫
從最新研究掌握即將來臨的火星熱潮
為了配合2020年7月的火星發射窗口期間，
美國「Mars 2020」、阿聯「希望號」、歐俄聯手合作的「ExoMars」皆計畫於2020年升空，
始於1960年代的火星探測將邁入新里程！
從用肉眼觀測火星動態的時代變成利用科學望遠鏡觀測的時代，
人們對火星的關注不減反增，
尤其討論度最高的，應屬和運河說有關的智能火星人的存在論吧。
一切起因於「火星表面看得到細線、不，根本看不見」的唇槍舌戰，
引發原本對火星毫不在意的人們高度的關切。
「火星上是否有水？」
「人類能否移居火星？」
這些疑問向來被視為遙不可及的探討，如今卻逐漸成為現實。
換言之，現今的火星不但是再度受到矚目，
在陪伴人類長達數千年後，也一同邁入了瞬息萬變、饒富興味的時代。
◎邁向載人探測火星之路
科幻電影中以太空為主題的作品眾多，
觀賞這些作品後，往往會連帶激發出將來人類在太空大展身手的夢想。
然而，實際上人類到達最遠距離的紀錄，僅止於大約離地球38萬公里的月球而已。
而且，從美國的阿波羅計畫之後，超過40年再無人造訪過。
2016年，當時的美國總統巴拉克．歐巴馬，訂立
「要在2030年之前將美國人送往火星，並安全送回地球」的目標，
大眾對於火星載人探測的期待感也因而瞬間攀升。
當時的計畫將長期停留火星列為長遠目標之一。
歐巴馬總統的構想在唐納．川普總統上任後做出修正，變更為月球軌道平台門戶計畫。
在此計畫中，必須先在月球的地心軌道建設太空站，
以此為起點進行月球與火星的載人探測任務。
首先得累積月球的載人探測經驗，以期將來能應用於火星的載人探測任務上。
要實現火星載人探測任務，還必須解決其他許多難題。
按部就班一一克服，相信天方夜譚也會一點一滴成長為真實可行的計畫。
目錄
序言 2
紅色火星的光輝 6／火星的真實樣貌 8／自轉的火星 10
第1章 名為火星的行星 藤井 旭 13
火星小檔案 14／火星與地球的比較 16／火星奧運 20／
火星的小衛星組 22
第2章 火星傳奇 藤井 旭 25
戰神馬爾斯的行星 26／火星赤紅光輝的由來 28／會吟詩作對的夏日星 30／
西鄉大人之星 32／火星的小衛星預言 34
第3章 盯著火星的人們 藤井 旭 37
肉眼觀測的天才──第谷．布拉赫38／幸好是火星──克卜勒40／
首度以望遠鏡進行火星觀測──伽利略 41／首張火星素描──惠更斯 42／
火星上有｢Canali｣──斯基亞帕雷利 44／主張運河說──帕西瓦爾．羅威爾 48／
否定運河說──安東尼亞第 52／發現火星的二顆小月球──阿薩夫．霍爾 56／
凝望火星 58
第4章 火星探測 荒舩良孝 61
成功探索火星的水手號計畫 62／初次登陸火星──維京號計畫 64／
困難重重的火星探索之路 66／1990年代後，愈發盛行的火星探索 68／
登陸器與探測車的偵察活動也蓬勃發展 70／豐富多變的火星地形 72／
動輒發生激烈風暴 78／水的存在逐漸明朗化 80／火星上真有生命存在嗎 86／
火星以外的星球也有生命存在？！ 92／大顯身手的好奇號 96／
被剝奪的火星大氣 102／挑戰火星地震偵測的洞察號 104／
2020年將是探測器搶灘高峰期 106／日本緊鑼密鼓籌備中的MMX計畫 110／
目標為佛伯斯的樣本取回 114 ／邁向載人探索火星之路 118／
民營企業讓移民火星不是夢？ 122
第5章 觀察火星的接近 藤井 旭 127
火星的動向 128／移動於黃道的火星 130／火星在星空中的動向 131／
2018年的火星大接近 132／找出火星 134／2018年的火星動 136／
每次接近都會有所變化的火星視覺大小 138／2020年的火星次大接近 140／
2020年的火星動向 142／2022年的火星中接近 144 ／2022年的火星動向 146／
2024年〜2031年的火星接近 148
第6章 觀察火星表面 藤井 旭 149
望遠鏡下的火星觀賞樂趣 150／火星表面圖 156／參加火星觀察活動同樂 158
專欄 火星的代表符號 12
來自火星的訪客 24
火星觀測簡史 36
火星人來襲大恐慌 60
序／導讀
序言
2018年7月31日，地球要迎接睽違15年的火星大接近。即便是都會夜空，一到晚間就能清楚目視到散發出詭譎奇幻紅光的火星身影，相信應該也有很多人在目睹此景後感到敬畏吧。
實際上，異常明亮的紅色光芒以及在星空中的倏忽位移、亮度的戲劇性變化，自古以來便引起人們的關注，而以希臘、羅馬神話中的戰神阿瑞斯或馬爾斯之名來稱呼火星，也自有一番道理。
再者，不分東西方，在占星術中火星往往被視為惡兆，這或許不是火星的本意，不過也因為這樣才讓天文學有長足的進步，火星對此應該覺得慶幸吧。
從用肉眼觀測火星動態的時代變成利用科學望遠鏡觀測的時代，人們對火星的關注不減反增，尤其討論度最高的，應屬和運河說有關的智能火星人的存在論吧。一切起因於「火星表面看得到細線、不，根本看不見」的唇槍舌戰，引發原本對火星毫不在意的人們高度的關切。
運河或智能火星人的存在等話題，如今已乏人問津，然而科學史上有關外星生命的存在從未如此被認真討論過，彼時的熱烈討論造就了現今天文學最先端的話題之一「外星生命」的探索，對於當時的人們而言或許可說是意想不到的發展。
不只如此，火星是地球人類移居可能性最高的星球，目前在商業獲利上的關注也隨之升高，人類的火星探險離實現之日指日可待。換言之，現今的火星不但是再度受到矚目，在陪伴人類長達數千年後，也一同邁入了瞬息萬變、饒富興味的時代。
任思緒圍繞著在夜空中綻放詭譎豔紅光芒、愈來愈靠近我們的「未來星球」火星打轉，但願大家能盡興觀賞到這個天文奇觀。
藤井 旭
試閱
要將探測器送往火星的機會有限，因此同一時期有好幾個國家發射火星探測器的情況並不稀奇。目前已有3架探測器預計會在2020年發射升空。
第1架是美國的Mars 2020。Mars 2020計畫讓類似好奇號的大型探測車登陸，預計會更深入進行生命探索。Mars 2020探測車會前往過去曾有生命出現，而且研判尚留有跡象的地點，進行岩石或土壤等分析，尋找過去應當存在於火星的生命痕跡，以及可推敲出當時火星環境的各種素材。
據悉Mars 2020探測車不只是當場分析岩石或土壤而已，還會將樣本密封於類似試管的容器內，並置放於火星上。置放雖然聽起來似乎沒發揮什麼作用，不過這是為了將來接續Mars 2020計畫所做的準備。美國最終想達到的目標是將火星的岩石等樣本帶回地球的「火星樣本取回任務」。
當Mars 2020任務執行後，會研擬計畫，發射軌道器帶回所採集的火星樣本，以及將樣本傳送至軌道器的登陸器、火箭。這些計畫雖然尚未正式拍板定案，若真的落實，包含從火星發射火箭都將成為史上首度的任務。假如火星樣本取回任務成功的話，應該能為載人火星探測提供寶貴的知識依據。
再來則是Mars 2020預計在火星首度使用直升機型無人機。藉由無人機從低空俯瞰火星地表的方式，期待或許會因此發現新的地形等。
2020年預計發射的第2架探測器是歐洲與俄羅斯攜手合作的ExoMars 2020。歐洲與俄羅斯於2016年時曾發射軌道器與登陸器做為ExoMars的第一波任務。軌道器順利進入火星軌道，可是登陸器卻著陸失敗。ExoMars 2020計畫讓探測車著陸後對火星表面進行偵察。ExoMars此番能否為上一次的登陸器雪恥，備受矚目。
而第3架則是阿拉伯聯合大公國（UAE）的火星探測器希望號。UAE為紀念2021年建國50周年，計畫將希望號送入環繞火星的軌道，進行最先進的火星探測任務。希望號的發射專案由三菱重工承包，預定以HⅡ-A火箭發射升空。
另外，中國似乎也在擬定2020年代的火星探測計畫，不過其詳情仍不得而知。
日本籌備中的MMX計畫
日本現正籌備探索計畫，以便能在2024年如期實施。不過，做為探測目標的天體並非火星。如同計畫名稱MMX（Martian Moons eXploration：火星衛星探測計畫）所示般，目標鎖定佛伯斯與戴摩斯這2顆火星的衛星。
話雖如此，為何該計畫不是針對火星本身，而是針對火星的衛星呢？是不是因為已經有許多探測器被送往火星，所以才將目標鎖定在還不太為人所知的火星衛星呢？其實，這個計畫的發起過程跟火星沒有太大關聯。
主導MMX計畫的是JAXA宇宙科學研究所（ISAS）。小行星探測器「隼鳥號」曾有過將糸川小行星的樣本順利帶回地球的輝煌經歷，其二代機「隼鳥2號」於2018年6月27日抵達龍宮小行星標高20㎞處，開始進行探測。不論是「隼鳥號」還是「隼鳥2號」，都揭櫫著遠大的目標，那就是釐清太陽系的起源與進化，以及生命的原始物質。尤其是「隼鳥2號」的探測對象龍宮小行星，是具備碳、有機化合物、水等形成生命所必要之物質的C型小行星。但願「隼鳥2號」能詳盡探測龍宮並將樣本帶回地球，如此一來就能得知初期的太陽系情況，並得到解開地球生命是如何誕生之謎的重大線索。
而且，ISAS還預定推出DESTINY＋（深空探測技術驗證器）。在這個任務中還預計探測引起雙子座流星雨的母天體，也就是法厄同小行星，並調查行星間的塵埃分布等情形。每年有多達4萬公噸的塵埃從太空來到地球。這些塵埃當中含有許多碳與有機物質，故推論這或許是構成地球生命的素材。DESTINY＋的探測，預計將能逼近生命起源之謎。
從這些任務便可發現，探究太陽系或生命起源的進化是ISAS以往至今致力探討的主題，MMX做為該研究的一環，應運而生。供給地球等的岩質行星生命素材的是小行星或彗星等來自太陽系邊緣的小天體。至於火星究竟是如何獲得2顆衛星的原因還無法清楚得知，不過目前主要有2種假說。
其一為，原本在太陽系外側形成的小行星，受到火星重力的影響，而開始繞行於環繞火星的軌道之衛星捕獲說。而另一個則是大型小行星衝撞火星，結果讓散亂於火星周圍的碎片聚集形成2顆衛星之巨大撞擊說。不論哪個假說都欠缺關鍵證據，不過與來自遠方的小行星有所關聯這點是共通的。
MMX的一大目標就是釐清2顆衛星的起源。得知該起源後，關於物質是如何在初期的太陽系進行移動，以及這些物質長期以來如何持續供給岩質行星，相信應該能找到解開這些謎團的線索。說不定還能因而更加靠近地球生命誕生之謎。
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