美國國家航空航天局未來火星探測計劃將帶回火星岩石樣本
本張圖像是美國國家航空航天局好奇號火星車位於火星赤道蓋爾撞擊坑夏普山南面拍攝的火星表面情景，作為好奇號火星科學實驗室桅杆頂置相機拍攝的高分辨率彩色巨幅圖像的一部分，本張照片公布於2012年8月14日。
火星被認為是人類未來移居星球的候選者之一
在探索適合人類居住的環境系外行星世界時，大多數天體生物學家傾向於尋找液態水的信號，認為這是宇宙生命存在的信號。因為在地球上，任何一種形式的生命都需要液態水，尋找外星生命時液態水就成了公認的最佳條件，而不是我們假設中可支持生命存在的環境因素。
由此引發了一個關於火星環境問題的討論，我們知道這顆紅色的星球是乾燥、貧瘠的，大部分的水被冰封在極地附近的冰帽區域，火星上稀薄的大氣使得來自太陽的射線可直接穿透到地面，在太陽光的照射下火星表面環境充滿了各種輻射，如果生命要存在於這樣的環境只能接受宇宙輻射的挑戰。科學家們認為如果火星上現在確實有某種形式的生命存在，那麼它們極有可能躲在有水源的地表之下。
火星軌道探測器拍到的圖片顯示火星出現類似海床、溝壑等流水衝刷過的地貌
有研究人員認為火星並不總是荒涼的世界，在遙遠的過去可能存在覆蓋行星表面大部分區域的河流和小溪、山澗等，甚至是全球性的海洋水世界，但隨著時間的推移，這些液態水在某種因素的作用下大部分被蒸發，從這個角度看，早期火星的地表環境本來可適合生命的生存和進化。在過去的40億年時間內，地球已經“收到”數不清的“不明飛行物”，它們是來自火星的隕石，源於這顆紅色星球表面的岩石被地球的引力捕獲，進入我們行星的大氣層中，科學家們已經確認這些是來自太陽系其中一顆行星的物質，共計34顆火星隕石樣本記錄了火星遙遠過去的演化史，其中有三顆隕石被認為是攜帶了火星生命的痕跡。
美國國家航空航天局鳳凰號火星探測器曾經發現疑似液態水的液滴
在1996年，科學家在南極發現了來自火星的隕石樣本，並宣稱在其中發現了火星上存在生命的證據，這則消息在當時成了頭條新聞。這塊火星隕石被命名為 ALH 84001，這是一種以直輝石岩為主要成分的隕石，其中存在於類似細菌死亡後遺留的化石痕跡，緊接著科學家們對這顆隕石進行了有機物質探測，並發現了存在某種形式的有機分子，這項發現在當時引起了爭論，這些痕跡是否是生物過程所遺留的呢，直到2012年美國國家航空航天局將一台火星車成功降落於火星表面，令人興奮的是，好奇號火星車是名副其實的移動行星化學實驗室，它的任務就是發現火星過去乃至現在存在生命的證據。
美國宇航局原計劃與歐洲空間局合作探索火星的藍圖
此外，科學家們在埃及那喀拉(Nakhla)地區發現的隕石上還發現了類似納米細菌的化石痕跡，並認為該隕石大部分有機物質不可能來自地球上生物過程的污染。在1865年，科學家在印度發現了輝玻無球隕石(Shergottites)，年代測定結果顯示其來自1.5億年前的火星，曾經被液態水環境侵蝕過。更重要的是其中發現了生物膜的殘留物，暗示了這塊隕石曾經分布著微生物群落。
所有的關於火星隕石存在微生物樣本的例子都為我們猜想火星生命提供了誘人的蛛絲馬跡，在這顆紅色星球早期演化史上可能存在著某種形式的生命，對火星表面的探索過程將重新審視火星生命進化史中潛藏的信息。這是一塊埃及那喀拉(Nakhla)火星隕石的樣本照片，其中有著類似DNA大小和形狀的微域痕跡，但科學家們並不清楚這是如何形成的，可以肯定的是這些痕跡並不是DNA分子。
火星探索漫遊者探測器成功完成六個地球年探索任務的紀念藝術照
在1965年七月，美國國家航空航天局的水手4號行星際探測器成功近距離飛掠火星，傳回了首張火星表面圖像，科學家們發現這顆紅色的星球的表面驚人的貧瘠，隨後來自海盜系列探測器的清晰的圖像也顯示火星表面異常乾燥，但火星的地貌並非一成不變的隕石坑，卻存在海床、大型溝渠以及被侵蝕過的流水地貌痕跡，兩極地區龐大的冰蓋也使得我們對火星未來存在著一點希望。
1976年9月，美國國家航空航天局海盜系列探測器首次降落在火星表面，其目的之一是尋找火星生命的痕跡，當然海盜探測器的結果並未得出決定性的結論，但該系列探測器為後來探測火星地表環境進行了技術儲備。海盜系列探測器是美國國家航空航天局第一個在火星上成功著陸並傳回火星表面照片的探測器，海盜一號於1975年8月發射，1976年6月抵達火星，著陸器工作到1982年失效，而海盜二號探測器於1976年抵達火星，著陸器於1980年失效。
美國國家航空航天局好奇號火星車將對夏普山進行行星化學分析
對火星的探索任務在此之前擱置二十多年，當恢復對這顆紅色星球進行探索時科學家們則更加集中研究火星是否存在生命，特別是對火星是否可改造成適合人類居住的環境進行深入探索，以及對火星水資源的探測。通過地面漫遊者火星車、火星軌道探測器對火星地表下方的進行勘察，考慮到熱液環境也可以作為潛在支持生命的地方，科學家們也通過各種手段尋找隱藏在火星地表下的世界。最新的火星科學實驗室好奇號並不是以發現火星生命為直接任務，科學家們希望好奇號能對火星生命痕跡可能的位置進行精確定位，由後續的探測器進行深入分析。
火星、月亮、金星、冥王星等體積對比圖
未來的火星探測任務中，將會派遣返回式宇宙飛船把火星岩石樣本帶回地球進行分析，通過地球上更多的實驗設備進行全面探測，比探測器攜帶的分析實驗室的功能要強大很多。由於在火星上發現了海床、河谷等流水地貌或被液態水侵蝕的痕跡，暗示遠古火星存在全球性的海洋，使得有種觀點認為人類可能來自火星，火星隕石攜帶著生命物質來到地球，使得地球上出現微生物。但有觀點認為當時的地球環境極為惡劣，微生物需要有足夠的耐受性纔能在嚴酷的環境中生存下來，比如強輻射環境等。
美國宇航局發射的各型火星軌道探測器以及登陸器比例圖
生命起源於外太空的想法不僅局限於火星隕石，有科學家認為來自太陽系之外的隕石或者天體碎片可能攜帶了原始生命物質，最終墜落到地球上，由於地球環境符合它們生長的需求便開始新一輪的演化。如果生命起源於外太空的假說成立，那麼有研究人員認為我們可能在將來的某一天會發現火星上曾經支持過生命。
稿源： 騰訊科技
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