穿越4.7億公里的拜訪：追尋跟著水走的火星生命

推薦序
自序

第一章  熒惑守心
的確有一段時間，中國的天文學在世界上遙遙領先，無可匹敵。源於為問而問，別無他求。

第二章  望遠鏡觀測
伽利略把他的第二架20倍的望遠鏡，瞄準了月球，正式揭開了人類天文望遠鏡探測的序幕。

第三章  一飛衝天
進入了「低地球軌道」，是人類一項劃時代的成就，也是地球生物演化歷史上一個重要的里程碑。

第四章  幾顧茅廬
「水手六號」探測之後，「水」和「冰」兩字開始和火星密切掛鉤。

第五章  「維京人號」登陸
「維京人號」在火星上沒有搜集到證明生命存在的證據。

第六章  火星風貌
火星的平均溫度是攝氏零下65度，地球平均溫度是攝氏零下15度。

第七章  火星的月亮
霍爾繼承火星與戰爭的不解之緣，以戰神阿瑞斯的兩個僕人之名為兩顆新發現的衛星命名。

第八章  諾亞洪水
追尋火星生命，跟著水走。

第九章  生命從天上來
如果火星曾經有過生命，種類可能與地球最古老的細菌生命接近。

第十章  往返火星
去火星取得一塊石頭和一鏟子土，回到地球實驗室化驗，已到了勢在必行的地步。

第十一章  我們是火星人？
火星生命乘坐頻繁出發的隕石列車，抵達地球，播種生命？

第十二章  火星 我們來了
美國「火星2020」任務攜帶「毅力號」漫遊車尋找古老生命跡象。
阿拉伯聯合大公國發射「希望火星任務」火星全球氣象衛星。
中國「胖五」載著「天問一號」，首途火星。
後記
附錄
火星數據
火星大事記
閱讀參考
火星資訊網址
索引


 

序

寫給臺灣故鄉的讀者——一個世界級欣賞火星的群體（2021年版）
李傑信

　　《我們是火星人？》一書繁體版2000年在臺灣初版，後簡體版在2003年和2009年於中國又再版了兩次。這幾版雖然間隔了9年，但內文沒變。新世紀伊始，火星探測仍然如火如荼前行，人類戰戰兢兢地使用了每個珍貴的發射窗口，繼「維京人號」和「火星探路者號」之後，又送上去了「精神號」與「機會號」漫遊小車，並布置了軌道高解析度照像神器「火星勘測軌道飛行器」。再槓上開花，「鳳凰號」成功登陸火星北極區域；旗艦設備「火星科學實驗室」也順利到位，極大幅度增強了人類從火星取得更高品質資料的能力。20年就在前仆後繼的9次發射窗口中過去了，人類火星數據庫又膨脹了幾十倍。所以，有好幾位熱情的臺灣讀者朋友就問作者：李傑信先生，火星數據又增加了這麼多，舊瓶新酒，為什麼火星書不更新啊？

　　說真格的，為《我們是火星人？》這本書增添千禧年以來火星新的發現，是作者一直耿耿於懷的大事。每次媒體炒作從火星傳來的資料，我都仔細掂量，看看它的分量夠不夠激起我的熱情到為火星新資料開篇闢頁的地步，記錄下這批新資料為人類火星知識寶庫立下的汗馬功勞。我等呀等的，猛回頭，20年已過，我已從NASA退休，為2000年版火星書添加新資料的熱情依然興致索然。

　　激不出熱情是有原因的。人類掌握了深太空探測的利器後，就迫不及待地先把兩架「維京人號」實驗室送到火星，一廂情願地認為，只要一鏟子下去，取到火星土壤，往營養液裡一泡，火星的細菌生命就得活蹦亂跳地現形。從花50億美元取得的「維京人號」資料，人類痛苦地學到了火星地表的性質特異，即，經數十億年太陽紫外線的轟擊，火星地表已被消毒得清潔溜溜，是無菌環境。

　　到了21世紀初，人類回顧過去近30年的研究歷程，整理出一個嶄新概念：生命一定得和液態水共存。要想找到過去甚或現在的火星生命，並不是一鏟子土泡營養液那麼簡單容易的事。完全沒有近路可抄，唯一可執行的策略，就是耐心地在火星上尋找水的痕跡，跟著水走！

　　2003年「跟著水走」的策略上路後，到2009年尚無標幟性的斬獲。但到了2018年時，「好奇號」新型漫遊車已在火星地表工作了5年，發現了一些重要的含氧和各類鹽分的礦石，導致在理論上火星的液態水能以冷到攝氏零下一百多度的「鹹水」狀態存在，並可溶入飽和量的氧氣，足夠供應細菌生命存活所需。科學家在2018年12月發表的這個結論，大概夠資格成為人類過去40多年從「維京人號」火星探測以來最重要的發現和成就！

　　2018年底發表的這篇火星論文，的確為《我們是火星人？》這本書添增「跟著水走」這系列新知識的意念帶來了震撼力。但即便引擎已被打著了火，尚不知油箱裡的燃料能跑多遠，也不知道它能給作者帶來多久的衝擊力。

　　我寫書的動力一定要來自那股能觸動心靈的力量。就以最近幾年寫的三本書為例。《天外天》，黑暗宇宙的出現，刺激了我對這門深不見底的知識的追求。《宇宙起源》，人類通過對電磁波黑體輻射的理解，看清楚了令我激動到骨髓裡的宇宙今生來世。《宇宙的顫抖》，用我能掌握最簡單易懂的語言，把愛因斯坦驚心動魄的引力波說個透澈。

　　其實，為2000年版火星書添增新內容的最強原始激情動力，老早就已深埋在我心底。

　　作者生於中國，5歲時因戰亂隨家人從中國東北步行逃難，數千公里長途跋涉，最終幸運地安抵臺灣。在臺灣我有了難得的機會，從小、中學到臺大物理系畢業，後留學美國，獲得加州大學洛杉磯分校(UCLA)物理博士學位，進入加州理工學院噴射推進實驗室(JPL)工作，再調任美國聯邦政府在華府的航太總署(NASA)總部，負責技術管理國際太空站(International Space Station, ISS)科學實驗任務。直到2018年，美國航太總署才讓我於75 歲之齡退休，並給予贈言：感謝40年來對NASA 科研上的領導和廣泛的貢獻。

　　回顧我的一生，是臺灣給了我幸福安全的成長環境和完整的基礎教育。雖因我的工作每天都得面對著一個浩瀚的宇宙，並在35歲時就自詡永為宇宙公民，但我身體中流的是中華民族的血液。臺灣是我在地球上唯一的故鄉，那裡住著我宇宙生命中的鄉親，是我在渺小地球上的根。

　　所以，修訂新版火星書的最原始動力，是想要在上一本火星書出版的20年後，我能和新一代臺灣鄉親讀者，一起分享21世紀火星新知識帶來的激情。常有臺灣年輕的讀者和我討論幾本我撰寫的科普書內容。他們對科學知識渴求的熱情令我動容。我書中有些數字是自己計算出來的。在全世界的讀者群中，唯有臺灣讀者們會檢查我書中數據是否能用我說的方法計算出來。李傑信，可別呼嚨我們哦？！臺灣目前雖然沒有進行昂貴的火星計畫，但在我的心目中，臺灣欣賞火星知識的能力，就像能欣賞貝多芬命運交響曲一樣，水準是世界一流的。

　　新版火星書大幅度增添了約3萬字的內文，包括第八章加了「跟著水走」一節、第九章加了「甲烷」一節和新撰第十二章「火星 我們來了」，並新增25 幅精選圖片（6-2、8-13 至8-15、10-7、12-1 至12-20），其中，圖12-9總結了人類近60年的火星探測活動紀錄，彌足珍貴。此外，也藉此因緣際會增補了火星大事記、閱讀參考、中英文索引，以利讀者查考研讀。

　　新版火星書，在臺灣朋友熱情的建議下，就以《穿越4.7 億公里的拜訪：追尋跟著水走的火星生命》為書名。捫心自問，夠得上說，用盡了作者20年庫存的心靈激蕩和寫作激情。也夠得上說，終於為《我們是火星人？》增訂一次，許了願，還了願。

　　衷心感謝高涌泉教授、朱國瑞院士和顏素華女士給我的真誠協助。

推薦序

此生必做的一件事－在紅色行星上看藍色夕陽！
臺灣大學物理及天文所教授孫維新

　　2018年中，我在科博館策劃推出了一檔特展「漫步太陽系」，展期9個月，是科博館那一年的年度大展。您或許會奇怪，科博館人才濟濟，為什麼會輪到館長親自下海，策劃一檔年度大展？原因無他，就因為過去20年天文學家對太陽系認知的進展飛快，所累積的珍貴資料豐富而有趣，已經徹底改變了科學家對太陽系的認知，但這些知識卻還沒有進入體制內的教科書，所以社會大眾多半毫無概念，我看了著急，乾脆自己規劃一個展覽。館長要策展不難，因為沒有人會反對，所以2018上半年，「漫步太陽系」特展於焉出現。

　　這個特展從太陽談起，一路往外來到海王星，也包含了「主小行星帶」、「古柏帶」，和「歐特雲」三處小天體聚居的地方，以及近年來科學家對太陽系的嶄新認知。這裡面有個亮點展品，就是「火星巴士」，那是一個狹長的太空艙，周邊上下共有19面巨大電視，可以同時播出一個3D環景畫面，模擬人在火星地表的生活體驗！那是一個完全不同於地球上的感覺，其中最有趣的比較，就是「藍色行星上的紅色落日」VS.「紅色行星上的藍色落日」！前者是我們在地球上習以為常的景象，後者卻是探測車在火星地表所拍攝的夕陽畫面。這個對比是如此特別，所以我鼓勵參觀民眾把「欣賞紅色行星上的藍色落日」放到自己的Bucket List裡去，列為此生必做的事情之一。

　　兩千多年來，火星（中名「熒惑」、西稱「戰神」）在先民的紀錄中史不絕書，它在夜空中的怪異行為總被連結到人世間的禍福窮通。16世紀中期，民智漸開，人們對火星的觀測和思考才逐漸步上科學的坦途，最近50年的探索和成就尤其豐富，我自己目不暇給之餘，總期待能有一本涵蓋完善但可輕鬆閱讀的「火星科普大全」出現，總攬至今人們對火星探索的過程和新知，今天看到李傑信博士的新書，方知期待終於成真！

　　李博士是我「長期」的學長，從台大物理系，到加州大學洛杉磯分校(UCLA)，再到美國航太總署(NASA)，感覺上我一直走著李博士曾經走過的路。李博士在NASA長期主持太空科技研發和行政工作，但到了中年華麗轉身，同時兼有了科普作家的頭銜，他以「圈內人」的身份，在天文宇宙和太空探索領域提供讀者資料豐富、立論有據，但又輕鬆易懂的科普作品，長期造福社會大眾和年輕學子！

　　此書雖然是2000年出版的「我們是火星人？」一書的修訂版，但李博士在原先的基礎上增加了更多歷史和文化的內涵，不僅如此，這本書還包含了最新的火星探索任務。就在2021年的2月，阿拉伯聯合大公國的「希望號」和中國大陸的「天問一號」分別進入火星軌道，美國的「毅力號」更毫不客氣的直接降落在火星地表。兩週前「天問一號」成功登陸火星，放出探測車「祝融號」開始移動勘查......。李博士在書成之前，將這些探索任務的最新成果一一收纳於此書中，令人感動，也讓這本更新版的火星專書充滿了即時新知！

　　時至今日，人類登陸火星甚至長駐該處的夢想離實際發生已經不遠，這本書對社會大眾而言，將成為具備豐富科學內容的一本「火星觀光指南」，有興趣對夜空中這顆紅色行星一探究竟的人們，就請好好看完此書，相信您會有驚喜而豐富的收穫的！