到火星去：穿越、成本降低、时间缩短、科学探索

1997年夏天，手提箱大小的首辆星际漫游车穿越了火星稀薄的大气层。人类已经有20年没有触及火星了，今天的世界已然进入了一个机器人的新时代。“火星探路者号”任务的设计目的是测试漫游车如何在火星表面漫游，并由2亿千米外的任务控制中心进行远程控制。漫游车回答了一个和“探索”这件事同样古老的问题：如何研究非常遥远的事物？走得越远，物流的复杂程度就会呈指数级增长，这就对可以携带、组装和完成什么东西提出了新的制约。在厨房里吃午餐比在山顶上吃午餐更容易，也更精致。从来没有什么比海盗号在科学上遇到的问题更严重的了。仅仅为了到达火星表面，人们就耗费了巨大的精力和努力，然而经过这么多年的计划，着陆器搭载的仪器也只能用来研究在它跟前所发生的事情。因此海盗号任务也只是去碰碰运气，没有办法知道能不能达成更好的科学探索目标。

火星探路者号试图改变这一点。漫游车将开启一个灵活、实时的行星探索的新时代，在这个时代里，正在进行的每一次观测都可以调整路线，让科学家们能够立即对返回的数据加以利用。

这个航天器是NASA在20世纪90年代末提出的“更快、更好、更省”的口号下开发的一系列低成本任务中的第一个。它是由一位来自南布朗克斯的NASA管理人员领导设计的，他曾是一名航空业高管，脾气暴躁。他决心证明，我们不仅能够重返火星，而且能够以海盗号任务的十五分之一的成本、二分之一的时间和三分之一的团队人数来完成这项任务。为了实现这一目标，NASA放弃了在轨道上减速进行软着陆的想法，首次决定采用直接撞击行星的方式着陆。

火星探路者号着陆时，正是火星上的深夜。由于当时着陆点背向太阳和地球，自海盗号着陆后等了20年才重返火星的科学家们，必须等到火星上日出才能知道这个小探测器是否安全。那天早上，他们聚集在任务控制中心，屏住呼吸，等待着陆程序开始：航天器向地面倾斜，降落伞以超音速展开。如果一切顺利，当探测器沿20米长的凯夫拉纤维缆绳下滑时，一组安全气囊将充气。一旦系绳被割断，航天器就会以高速撞击地面，像一个巨大的沙滩球一样掠过地面。

几个小时后，当数据终于开始渐渐传回来时，研究小组意识到火星探路者号弹到了15米高的空中，又弹起了几次，然后跌落在这个新世界的地面上。这次碰撞式着陆成功了——安全气囊奇迹般地包裹住了探测器。

但是火星探路者号还没有脱离危险。在火星漫游车启动、驶离着陆器并在火星表面移动之前，从技术上来说，这项任务还不算取得成功。因此当受人瞩目的首批图像传回地球时，图像显示其中一个安全气囊仍在空中翻滚，这让研究团队非常沮丧。这是个大问题：着陆器面板上的点火装置原本是用来在着陆器弹起悬停后点火和释放，让着陆器像花一样打开，释放出将真正探索火星表面的“索杰纳号”漫游车。绞车本应该已经把安全气囊拉了回来，并为漫游车从斜坡驶向红色地面扫清了道路。然而飘忽不定的气囊阻挡了漫游车的下行路线。

在接下来的几个小时里，任务控制中心为其中一枚“花瓣”设定了重新升起和下落的程序，希望能将漫游车行驶路径上那个造成负担的安全气囊清理掉。但到了晚上，一个更加严重的问题出现了：着陆器和它的小伙伴（漫游车）之间的通信开始中断。索杰纳号几乎携带了全部的有效科学载荷，而着陆器所携带的装备却很简单，只有一台照相机、三只风向袋和一台无线电设备。但着陆器是漫游车与地球的唯一联系途径。就其本身而言，索杰纳号的信号只能传输几百米远。

在接下来的12个小时内，工程师们通过周期性地发射指令开关无线电设备解决了这个问题。尽管工程师们从未找到故障的原因，但他们最终成功地重新建立起无线电连接，使信息传输恢复到80%的程度。他们还清除了那个麻烦的安全气囊。尽管迈出的这第一步是最艰难的，但索杰纳号终于站了起来，艰难地走下斜坡。漫游车的六个小轮子悬挂在转向架上，缓慢地驶入阿瑞斯谷崎岖的洼地中。

照相机快门不停地响着，漫游车拍下了巨石山脊和参差不齐的洪水残骸的图像，图像中到处都是岩石。该团队意识到着陆点是在一个巨大的流出渠道。这些岩石被认为来自遥远的地方：有的来自马加里蒂弗地区的丘陵，有的来自拉尼混沌的混杂地形，有的来自赞茜地区的高地。它们都不属于目前所在的地方，但它们或许都可以揭示一段故事。

几天之内，对巴纳寇·比尔的测量已经开始揭示了一个令人震惊的动荡过往，这是人类第一次对火星上的岩石进行化学分析。巴纳寇·比尔似乎是由不断循环的熔化、凝固和再熔化过程形成的，这意味着火星曾经有着巨大的热量和内应力。随着夏天的到来，索杰纳号开始寻找附近的其他岩石，包括“瑜伽熊”和“史努比狗”——这些岩石都是以卡通人物的名字命名的。

传回来的照片令人惊讶，照片显示火星地表布满了圆形的鹅卵石，岩石上还有圆形的凹槽：这是它们曾在水流中翻滚的证据。随着索杰纳号的探索，它还发现了堆积成凹槽状的沙子。在远处，这些沙子逐渐堆积成沙丘。这意味着除了水之外，风在创造和形成火星上广阔的地貌方面也发挥了巨大的作用——塑造了火星的壁垒，构筑起火星的特征。随着索杰纳号的探索，参与此次任务的科学家们开始意识到，他们所面对的不仅是展现在他们面前的地貌，还有高度动态变化的历史。很明显，火星上曾经有着强大到足以将岩石边缘翻转的自然力量，足以将这个世界中最小的碎片移动到不可思议的远距离之外。

我在一片古老的甘蔗林中关注着火星探路者号探索任务的开展。那年夏天，我17岁，也像它一样一头扎进一个新的世界。我要走出去，要开始成年生活了，像一块火星上的碎片一样被举起来，独立面对一切。我此前一直住在肯塔基州，几乎没有出过州界，但很快我就要开始上大学了。我就要离开我的家乡：我后院的糖果屋、我一直居住的小砖房。我把自己的东西装进牛奶箱，开着我们那辆老旧的米色轿车，花了一个半小时去皮奥明戈营地。在那里，我一整个夏天都在担任辅导员，营地附近有阳光斑驳的水獭河。

我睡在一间旧木屋的铺位上，每天晚上，树林都紧紧地围在我的身边。伴着蝈蝈、蟋蟀和蛙声，我陷入睡眠。我被派去监督培训中的辅导员，尽管我自己也是新来的，而且年纪比我的下属大不了多少。我整天领着他们穿过洞穴和小溪，每当有水蛇从我们身边游过时，我都瑟瑟发抖。我们探索了山脊和溪谷，修复了小径，累了就在多伊山谷下的岩石阴影中休息。

火星探路者号着陆的那天是7月4日。当时我正在庆祝独立日以及我自己新获得的独立，我在派对小屋的门廊点燃了烟花。虽然我能在天空中找到火星，一个稳定的红色光点，但在我的一生中，还没有参与过一次火星任务。1年前，我读了一些关于火星岩石的故事，既好奇又困惑，我还听说了NASA计划开展新一轮的机器人任务。自从火星探测开始以来，这已经是第32个夏天，也是我父亲在《信使报》的头版上读到水手四号的消息以来的第32个夏天了。现在，《信使报》用大标题宣称我们“重返火星”，所用的字体几乎和报头一样大。

在接下来的几天里，我每天早上都会去餐厅拿报纸。我读到过索杰纳号漫游车将要探索的崎岖多石的河漫滩，我读过工程系统的资料，里面介绍了索杰纳号如何周期性地停止行驶并向着陆站发送“心跳”信息。

其中一篇文章的结尾引用了圣路易斯市华盛顿大学一位教授的话，他是火星探路者号任务团队中的一位科学家，就在我即将学习的地方工作。我在他的名字下面划了线——雷·阿维森（Ray Arvidson）——然后小心翼翼地把那篇文章从那一页上撕下来寄给我父亲，他一定在关注着这些离他很遥远的事情。

一到学校，我就直奔雷的教室——那年秋天，他正在教授一门名为“土地动力学与环境”的课程。他的实验室离教室很近，那里就是他开展关于火星的开创性工作的地方。雷是一名在新泽西长大的瑞典人，那时他已经快50岁了。他为人谦逊、话语温和，十分受人尊敬，当时他刚刚接任了地球与行星科学系系主任一职。他留着的短胡子已经开始变灰，只要他一笑眼角就会泛起皱纹。他专攻遥感科学的研究，这是一门有关如何让人们超越自己所处环境去感知遥远世界的技术。

在他闪烁的电脑屏幕上，他向我们一群人展示了如何“看”到可见光波长范围以外的紫外线和红外线。计算机技术将在轨卫星照片延展并转化为迷幻的色带。他调整了一些显示设置，原本看起来到处都一样的土地经过处理后显示出了隐藏于其中的复杂性。令我们感到惊讶的是，只是简单地调整一下所识别的光线波长，他就能够找到很多原先看不到的岩石和矿物。

雷从小就在自家后院里发射气球火箭玩。在布朗大学读研究生时，他分析了水手九号发回的数据，之后又继续从事海盗号火星着陆器的相关工作，并在任务开始一年后接任了图像小组的组长。我特别喜欢听他讲关于火星探路者号任务的故事。

有一次谈话中，他向我们解释了我们终将重返火星这件事如何使得研究团队有机会去计算火星的一个关键参量——转动惯量，科学家们曾认为火星的转动惯量是“关于火星的最重要的未知数据”。借助于海盗号20年前的着陆点，研究团队对火星探路者号的位置进行三角测量，能够测定出火星自转轴偏转的程度——就如同旋转中的陀螺的摆动一样——并帮助他们计算出火星的转动惯量。借助于这一参量，研究团队能够计算出火星中心的质量是如何分布的，从而揭示火星是如何形成及它是如何随时间演变的。他告诉我们，通过一次着陆和一些数学运算，我们就能够窥探到这个星球的内部。

雷解释说，我们了解到火星内部必然有致密的金属内核。在这之前，从来没有人知道这个星球的温度是否曾高到使它可以分化出不同的地层来，但这一结果表明过去火星内部曾经有过高热流量，这足以使其表面变暖并引发活跃的火山运动。反过来，火山运动又会喷射出大量的温室气体，使得火星的大气层变厚。高热流量同时意味着火星曾经有一个熔融的地核，地核转动形成磁场，保护这个星球的表面免受有害辐射的伤害。雷说，我们突然之间意识到，火星可能曾经有过温暖的地表、浓厚的大气层^[42]和具有保护作用的磁场，这正是一个有可能存在过生命的环境。和我的大部分同学一样，当时我也并没有完全理解和领会这里面的学问。毕竟我们只不过是刚刚才熟悉了食堂位置的一年级新生。但这确实给我留下了这样一个印象，仅仅从知道我们身在何处及我们曾去过何方，就可以通过一些方法了解到一个地方的很多信息。

大学一年级结束时，当雷邀请我继续留在他的实验室工作，并给了我一小笔来自密苏里州太空基金会的助学金时，我简直不敢相信自己的运气如此之好。雷当时正在和NASA合作开发一种移动探测的新方法，他与喷气推进实验室的同事们一起开发一种装在行星探测器上的有效载荷的样机，这种样机可以在比轨道飞行器低得多的高度上进行地图测绘，同时还可以收集大气测量数据。这种“航空机器人”被设计用来在诸如火星、金星、土卫六这些行星或卫星的上空飞行，就如同一个小型的机械热气球一样。这一设计可以缩短观察器与被观察星球之间的距离。

为了在空中测试这种航空机器人，雷与一位大学校友合作，这位名叫史蒂夫·福塞特（Steve Fossett）的冒险家正试图成为单人乘坐热气球完成环球旅行的第一人。这是航空领域的“最后一项重大挑战”，飞行员驾驶热气球飞行完全受制于风，因此这也是难度最大的一项挑战。尽管荒凉无边的海洋给飞行带来了很大风险，但他还是选择了在南半球飞行，以回避穿越伊拉克、利比亚等地方时面临的政治方面的困难。福塞特是一位54岁的大宗商品经纪人，在芝加哥商品交易所发家。他在厌倦了金融之后，曾经横渡英吉利海峡，攀登几座世界上最高的山脉，完成伊迪塔罗德的狗拉雪橇比赛，创造了数十项速度航海纪录，甚至还驾驶滑翔机飞行到平流层。

在一些人看来，福塞特的下一次大冒险与火星科学联系在一起，这一点似乎很不寻常，但是他绝不是以热气球飞行的方式进行行星探索的第一人。在他之前，曾有几位雄心勃勃的火星探险家，其中就包括洛厄尔智利探险队的队长大卫·佩克·托德。回国后不久，托德就向《纽约时报》宣称他计划乘坐热气球爬升到人类所能到达的最高海拔高度，并尝试使用手中的无线设备与火星取得联系。当时，这种去“聆听”来自火星的声音的想法非常流行。尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）和古列尔莫·马可尼（Guglielmo Marconi）是无线电通信发明的竞争对手，像他们这样的著名科学家都对火星表现出了浓厚的兴趣。在阅读了洛厄尔关于智慧生命的报告之后，他们改进了探测火星无线电信号的方法。特斯拉着迷于使用无线电进行超长距离通信的潜力^[43]，他曾经描述火星离地球“只有五分钟无线电通信的距离”。然而托德走得更远，他得到了著名热气球驾驶员莱奥·史蒂文斯（Leo Stevens）的帮助，制造了一个能够将自己关在里面的“铝制轻量化”金属盒。这个金属盒配备了一台机器，这台机器能够排出金属盒里面的二氧化碳，同时向盒内供应正常大气压的氧气。托德希望能够上升到足够的高度以摆脱地表附近嘈杂的无线电波，从而给他提供与我们相邻星球上的邻居进行通信的最佳机会。

即使新英格兰航空俱乐部提议让托德使用一个名为“马萨诸塞州”的巨大热气球进行火星探险，他的宏伟计划最终还是没能实现。在他所支持的洛厄尔的“火星运河假说”被推翻之后，他逐渐淡出了阿默斯特学院天文学系。但他仍然坚信无线电能够让人类接触到火星文明，他甚至在1924年说服美国陆军和海军将所有无线电通信关闭了两天，这就是人们熟知的“大聆听”^[44]。

差不多30年后，另一位热气球驾驶员提出了一个更具野心的实验。奥杜安·杜夫斯（Audouin Dollfus）^[45]是20世纪50年代初仅有的几位从事行星研究的科学家之一。几十年来火星一直被人们忽略，但杜夫斯却迫切地想知道火星大气中是否有足够的水汽以维持简单的生命。他完善了棱镜的使用，用以分离来自遥远世界的光线，并通过红外光谱吸收来测定诸如水蒸气含量之类的大气性质的方法。不过，地球自身的大气层干扰了他的实验尝试。像托德一样，他一直在尝试通过人类肉眼看不到的电磁波去了解火星，并且他也一直在尝试解决观测地点被局限在地球表面的问题。要找到他问题的答案，他必须想办法爬升到地球潮湿空气的上方。

杜夫斯是一名法国人，他有一颗冒险家的心。他身形瘦小，眼睛明亮，脸颊粉红。1954年，他和他的父亲在热气球上完成了第一次天文观测，但他没能获得火星大气的测量数据。他认为他需要爬升到两倍于这次观测所在海拔高度的位置，也就是要进入到平流层中。他开始制作一个气密的吊舱，吊舱连接着一个望远镜，望远镜镜片有一英尺宽。到了1959年，他将吊舱和望远镜挂在用四分之一英里长的尼龙缆绳连接着的一百多个气象气球下面。吊舱金属球使用泡沫橡胶进行了隔热处理，从而保护他自己免受严寒的伤害。

杜夫斯将这个吊舱用一架法国空军的直升机吊运到一个军用机场。他的助手们给白色气球充气，田野里到处都是翻滚着的装满氢气的气袋，其中任何一个都有可能起火。他们小心翼翼地将这些气球三个一组绑在长长的尼龙缆绳上，连起来足有五百米长。杜夫斯爬进了舱门，在最后一组气球固定好后，远处的一小股炸药炸断了锚索，从而使吊舱升入空中。巴黎附近的飞行器都被告知不必对这奇怪的东西感到担心——它看起来就像是一串西班牙洋葱。(www.xing528.com)

杜夫斯在差不多日落时分起飞升空，当他上浮到平流层中时，他看到一条完美的水平线将天空分割开来。他在日志中写道，水平线下方的空气中灰尘在闪烁，像是一片泛着磷光的海。尽管当时正是满月，水平线上方的天空却是纯净而又漆黑的。繁星发出光芒，却并不会闪烁。

那天夜晚杜夫斯在14000米——46000英尺——的高空停留了一段时间，后来一阵强风袭来，导致一组气球破裂，缆绳也被切断。他在黑暗的夜空中平稳地下降，并在尼维尔内村附近的一个奶牛牧场里着陆。最终他还是没能获得测量数据^[46]，但他做了一次多么勇敢的尝试啊！在哈勃望远镜这样的太空望远镜发明的几十年前，杜夫斯爬升到了如此非同寻常的高度，敲开了人类从太空中进行天文学研究的大门。

18岁的时候，我完全被这一壮举所吸引了。对于我来说，福塞特的“独奏精神”任务似乎是又一次大胆的冒险，它有可能会改变我们探索火星大气层的方式。工程师们小心地将我们的航空机器人载荷固定在他的吊舱上，吊舱在升空前被运到阿根廷。回到圣路易斯后，任务控制中心被设置在校园内一座高耸的哥特式建筑里，感觉就像是在一座城堡的顶部。那里有木门和木板铺装的墙面，桌子上有台式电脑、电话机、显示不同时区时间的钟表、导航簿和数据表。航空机器人上配备有测定位置、气温、大气压、空气湿度和垂直风速的传感器。航空机器人遥测得到的所有原始数据——那个装有灰色风扇和有线传感器的白色盒子检测到的所有东西——都会通过卫星发送回圣路易斯。

当福塞特的气球从门多萨的一个足球场起飞升空时，我在任务控制中心里欣喜若狂。我能想象到福塞特坐在气球里飞向空中时肯定会感到十分兴奋，并且觉得自己所向披靡。他配备的都是当时最新的科技，包括GPS设备、一台传真机和一部卫星电话。他乘坐的是当时最先进的吊舱，由凯夫拉芳纶–增强碳纤维复合材料制成。他的气球采用了特殊的罗齐尔设计^[47]，利用新型的温控手段来保证里面的氦气即使在寒冷的夜晚也不会冷却。他之前曾经尝试过环球旅行（却没有成功），但这一次好运会降临到他头上，我相信福塞特和我们的小航空机器人一定都会获得圆满成功。

气球很快飞出阿根廷，几天的时间便跨越大西洋进入非洲大陆，之后又很轻松地飞越了印度洋。我通过一张巨大的墨卡托投影地图^[48]追踪着气球的飞行路线，用红色的小图钉在地图上标记出航空机器人航标信号显示的位置坐标。而在数千英里外，福塞特正凝望着周围美丽的风景。我想象着他在高空中翱翔，很快就将完成这项航空领域的“最后一项重大挑战”，并创造新的纪录。

气球飞行得十分顺利，搭载的小航空机器人源源不断地将信息发送过来。每十秒钟传送一次位置信息，每一分钟进行一次大气测量。在增强信号方面，气球中心处安置的天线取得了极佳的效果。航空机器人的观测结果与卫星观测数据完全吻合。将来有一天，雷的样机也有希望在火星上获得这样的成功。

在圣路易斯，我们一天二十四小时三班倒，每八个小时换一次班。我的工作之一是在航空机器人的数据发回任务控制中心时进行查看，而我也是最早发现信号中断的人之一。一开始我认为是出现了技术问题，但在昏暗的清晨时分，一场雷暴席卷了昆士兰州和新喀里多尼亚之间的一个地方。福塞特的气球开始迅速上升，之后便发生了破裂。

气球从布满闪电的天空中坠落，径直冲向5.5英里下方的海面。狂风撕扯着他气球上的裂缝，成片的冰雹打向他。他疯狂地将一个个的燃料储箱推出舱外，拼命地想要减缓自己的下落速度。但是他的吊舱还是猛烈地冲入大海，海水涌入吊舱导致吊舱快速下沉。几乎在同一时间，气球上的丙烷燃烧器发生了爆炸并着起了火。福塞特挣扎着从吊舱中爬了出来，但是他也只能孤零零地漂浮在鲨鱼出没的珊瑚海里。

那天早上当我接到他妻子的电话时，我能听到她的声音有一阵颤抖。我马上将话筒递给了一名正在从任务控制中心向福塞特提供援助建议的导航员。当他向福塞特妻子解释我们现在所了解和尚未了解到的情况时，我就睁大着眼睛站在后面。由于前一天夜里我值夜班没有睡觉，之后一整天我也没有睡。所以当导航员在搜寻定位信标，记者在打电话，公众开始知晓消息时，我就坐在房间后面，感觉头晕目眩。

福塞特差点就死在那片原始的珊瑚礁里。他两次激活了信标，但在随后的几个小时里卫星再也没有检测到信号。在寒冷和恐惧中，福塞特最终被一架法国飞机发现。之后又过了10个小时，他才被一名澳大利亚游艇驾驶员拖上了甲板。

福塞特的整个旅程比我设想中的更加危险。他一直在依靠氧气罐呼吸，并且几乎没有睡过觉。有一次，他不小心烧焦了自己的眉毛，之后又用光了厕纸。对他来讲这是一次艰苦的旅程，对他在地面上的家人来讲也是一样。在重获安全之后，他在救援船上告诉记者，他可能只会“回去坐下来闻一会儿玫瑰花”，之后便进行下一次飞行。

大学二年级的时候，我第一次坐飞机飞越大洋。当我凝视着茫茫无尽的大海时，福塞特又出现在我的脑海中。我简直不敢相信这空旷而绵延不绝的海水竟然延伸了这么远的距离。当我终于看到夏威夷岛时，我感到一下子放松了许多。岛上高耸的悬崖如同一只史前鹈鹕，抑或是从侏罗纪公园里跑出来的不明生物。终于，我的双脚重新踏上了地面。

作为雷带队的课程的一部分，我当时正在前往一座火山的旅程中。这是我修的雷的第二门地球科学课程，也是一门十分带劲的课程。和我的大部分同学一样，我从来没有出过这么远的门。当我们在希洛降落之后，眼前的世界由大海变成了岩石。我们乘坐租来的货车驶向基拉韦厄火山的方向。我们的车开进火山口链路，我把脸贴在车窗上，我们的车穿梭于绳状熔岩和渣块熔岩之间，直奔熔岩流入大海的地方。太阳落山的时候，天空中先是仿佛燃起了火焰，之后便是我所见过的最黑暗的夜晚。天上的星座对我而言曾经并不真实，但在那个夜晚，往常看不到的恒星在巨大的夜空中闪耀，这些星座突然间变得有了意义。

几天后我们离开了基拉韦厄火山，前往荒凉的莫纳克亚火山山顶。那是位于夏威夷岛另一侧的一座盾状休眠火山。我们在海拔9000英尺的高度停下来休息了几个小时，以适应高海拔环境，之后继续爬向海拔1.4万英尺、空气中含氧量比海平面低40%的山顶，在上山途中，我们先是越过了林木线，之后又依次通过了灌木带和苔原带，最后我们都快爬到了云层的上方。那里目之所及都是灰、红、黑这些颜色，有些地方还泛着紫色的光泽。那里遍布碎片、火山灰和火山渣锥，就像是这个世界结了痂的一块伤疤。

有一天，当大家都在吃午饭的时候，我漫步到一处山脊去远眺周围的景色。那里遍布的不再是凝固了的火山熔岩，取而代之的则是火山碎屑和火山灰。行进途中，我漫不经心地踢着脚下的石块。直到我的鞋尖踢翻了一块特别大的石头时，我才向下瞥了一眼。当我的目光落到我的脚上时，我大吃一惊。在那块坚硬的黑色石头的拱侧，生长着一小株蕨类植物，它那桀骜的绿色卷须在空气中颤动着。

在那片到处是破碎的静寂之地竟还有这样细小的生命。我蹲下身来，细细地端详着，视线一直被它吸引。这是我早已离开的世界的一个碎片，是我童年的一部分。每年夏天，在哈扎德以南约30千米的派恩山，姐姐和我都会从岔路跑到小径上，然后冲进山月桂树和杜鹃花丛中。我们会沿着一段有生命的阶梯爬下来——那是一棵已经有上百年历史的北美鹅掌楸，它已经倾倒在峡谷里，却没有死去，而是依靠倒挂着的树根存活着，即便它巨大的树干上已被手工凿出了阶梯。那些美丽的、存在着生命气息的台阶将我们带入铁杉溪谷，在那里我们跟随着溪水的欢鸣来到满是蕨类植物的丛林中央。我们在蕨叶丛中找到了一块长满苔藓的石头，坐在那上面等着气喘吁吁的父亲和母亲追过来。那里的蕨类植物有的比我们都要高，有的却还不如手指甲大。它们的叶片都有着复杂的图案，伸展开来交织在了一起，构成了我所见过的最为苍翠的交响曲。

然而，那株独自生长在火山上的蕨类植物却更引人注目，那简直是一种难以置信的胜利。我就在那里一直看着它，过了很久都没有离开，直到其他人都不得不过来找我。我把它展示给了他们，却无法用言语形容它的美丽和意义。不知怎的我无法告诉他们，那株蜷缩在岩石下克服各种困境倔强生长的蕨类植物，正代表着我们所有人。

即使我没有办法描述清楚，但我当时依稀感觉到，并且如今已经确信无疑的是，在那一刻有什么东西指引我成为一名行星科学家。就是那次旅途中，我开始有了在宇宙中探索生命的想法。忽然间，我知道了什么是哪怕上天入海我也会去追寻的东西。那不是名声，不是荣耀，也不是什么冒险的感觉，而是在最深的夜晚寻找最微弱的呼吸，是有机会消弭人类与宇宙中其他生命之间的空隙。在那次旅途中我开始意识到，就像人们利用火星探路者号所做的一样，这样一种探寻的过程可能会告诉我最多，并且让我有机会能够去理解最深的奥秘。经过那次发现蕨类植物的经历，我也找到了自己内心深处微小、脆弱却值得栽培的东西。

当我从夏威夷岛回到圣路易斯后，我把一大块火山岩交给了我最好的朋友，它成了她桌上收集到的众多岩石中的一块。她的收集品十分混杂——这里一块浮石，那里一块砂岩——但这块火山岩告诉她我正在寻找我的方向。对我而言，我不禁觉得这块石头看起来有点像阿瑞斯谷，散布着这个已知世界的碎片。我第一次感觉到自己像是一名真正的探索者。

[42]磁场能够偏转太阳风中的带电粒子，从而减少大气层向外太空逃逸的损失。虽然金星地核的旋转速度极慢而无法产生足够的磁场，但它的引力作用足以维持其表面大气层，而火星的引力并不够。

[43]在科罗拉多高原上，特斯拉在一个谷仓模样、有着80英尺高塔的建筑中建造了一个实验室。实验室的门上有一条警示语，上面写着：“危险，请勿靠近”。很多个夜晚他都在那里观察黑夜中的暴风雨，用他的新设备检测雷击。有一次他甚至认为自己检测到了来自地外的微弱信号。他认为那来自火星，因为当火星落下地平线时信号扰动恰好就消失了。但那可能只是一次木星风暴，甚至可能只是他的竞争对手马可尼恰好同时在尝试使用早期的火花隙式发射机从康沃尔越过大西洋向加拿大发送无线脉冲。

[44]托德在全世界范围内游说无线电静默，以试图探测来自火星的信号。因为这些信号可能会淹没于地球的无线电通信中，这使他的监听变得十分困难，他相信无线电静默是解决困境的唯一方法。在实施“大聆听”的过程中，托德甚至得到了后来在美国开设第一家电视广播站的弗朗西斯·詹金斯（Francis Jenkins）的帮助。詹金斯发明了各种各样的射电望远镜，将其称为“无线电相片信息连续传输机”。这台机器经过化学处理的胶片有30英尺长，用来将无线电信号图像化，这是实现人类第一次记录火星无线电信号最完美的方法。那年8月，詹金斯在康涅狄格州大道1515号用他的机器完成了胶片制作，这张白底胶片上曝光出的黑色图线展示了29个小时内用6000米波长无线电接收机器获得的所有信息。一段3.5米长的、绘制着一系列奇异点线的胶片被移交给陆军首席信号官办公室代码科科长，其余的则移交给国家标准局无线电司司长。托德确切地意识到，他没能证明存在可以与地球进行无线电通信的地外文明。不过，他没有公开他对结果的判断，反而称赞这一实验是科学进程中的一次突破。他说：“我们现在有了一个可以研究的永久性记录，在我们研究它之前，谁会知道这些信号是什么呢？但重要的是，要有这么一个记录。”他还说道：“三年前，有报道称马可尼说他听到过来自火星的消息。几天前又有人援引他的话，他说自己太忙了，根本无暇去聆听来自火星的消息，并且这种做法实在是太荒谬了。他改变了主意，没人知道他第一次到底听到了什么。但是有了我们的照片，这将不再是一个人曾经听到过什么的问题。它是一个永久性的记录，所有人都可以研究。”他继续说道，“使用詹金斯的机器或许是假想中的火星人让他们自己被地球人所知的最好机会。如果他们有——他们可能真的有——一台机器正在向地球传送他们面容、场景、建筑物、景观等的‘特写’，并且他们的日照值在向地球投射前已经转换成了电值，那么所有这些肯定都会被记录在这奇怪的小装置上。”

[45]他曾在巴黎的莫顿天文台工作，当时他差点说服卡尔·萨根接受他的博士后职位，而不是去伯克利。

[46]在那次飞行中，杜夫斯对金星和月球进行了测量。几年后，在瑞士阿尔卑斯山脉的一处高点，杜夫斯再一次尝试对火星进行测量。他设置了一台特殊的光谱仪，这台光谱仪使他能够通过多普勒频移将来自火星的信号分离出来。借助于这台仪器，他最终成功地完成了一次测量。他计算出如果火星大气中的水全部凝结到地表上，所形成的水层厚度不足8‰英寸。他很高兴自己终于成功地对火星进行了观测，不过他也知道他的测算结果意味着什么：火星比地球上最干旱的地方都要干燥很多倍，生命想要在火星表面栖息面临着十分艰巨的挑战。

[47]即法国人罗齐尔发明的一种混合气球，比传统热气球更节省燃料，从而具备更长的飞行续航时间。（译者注）

[48]一种正轴等角圆柱形地图投影法，由荷兰地理学家杰拉杜斯·墨卡托创立。（译者注）