摘要：美国国家航空航天局（NASA）的火星探测车“好奇号”所采集的样本中，发现了迄今为止最大规模的有机分子。相关成果于3月24日发表在学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

美国国家航空航天局（NASA）的火星探测车“好奇号”所采集的样本中，发现了迄今为止最大规模的有机分子。相关成果于3月24日发表在学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

此前的多次火星表面探测中，已经发现了多种“有机物”。不过，这次新发现的有机分子比过去发现的更加庞大且结构复杂。研究团队提出假设，这些物质可能是“脂肪酸”的片段。如果这一推测成立，关于火星有机化合物的研究将迎来重大进展。

不过，需要注意的是，有机物既可能来源于生物，也可能通过非生物过程生成。至今，在火星上发现的有机物尚未被断定为生物起源，这次的新发现同样不能确定是生物还是非生物来源。这部分也与好奇号搭载的分析仪器能力有关。

这次发现的有机物是在盖尔撞击坑内的“黄刀湾”（Yellowknife Bay）区域找到的。好奇号于2012年8月在这一地区着陆，并于9个月后的2013年5月采集了相关样本。该地区被认为曾经存在过液态水的湖泊，从地形与岩石形态中可以观察到相关痕迹。

好奇号全长3米，总重900千克，搭载了10种科学仪器和17台摄像机，因此被称为“行走的实验室”。探测车用安装在机械臂上的钻头钻取岩石，并将所得粉末筛选后送入名为SAM（Sample Analysis at Mars，火星样本分析器）的设备中。

在内部，样本粉末被加热至高达1000摄氏度并进行热分解，由此释放出挥发性成分，成为气体。这些气体随后由SAM内部的三个传感器进行分析，从而在原子层面上获取有机分子的种类、结构及同位素比等信息，并将数据传回地球。通过这些传感器，可以检测出生命必需的元素，如碳、氢、氮、氧、磷、硫。

通过本次分析，发现了三种有机化合物，分别是癸烷（C₁₀H₂₂）、十一烷（C₁₁H₂₄）和十二烷（C₁₂H₂₆）。它们属于“烷烃”，即碳（C）原子链上结合氢（H）原子的化合物，分别由10个、11个、12个碳原子组成。而此前在火星上发现的最大有机分子仅包含6个碳原子。

如果这些烷烃在SAM内部没有经历热分解，按照研究团队的推测，可能原本是以癸酸、十一酸、十二酸等“脂肪酸”的形式存在。所谓脂肪酸，是指在烷烃结构中添加了酸性基团（羧基：-COOH）的物质。这些脂肪酸中的氧原子在热分解过程中被还原（即失去氧元素），从而被检测为烷烃。

生物来源的有机物包括脂质、蛋白质、碳水化合物和核酸等，其中脂肪酸是脂质的主要组成部分之一。如果好奇号探测到的烃类化合物确实是脂肪酸的片段，这将成为“化学进化”的重要证据，并使人类对生命起源的解明更进一步。

有机分子确实是构成生命的要素之一。然而，在火星上寻找生命痕迹之所以困难，是因为也存在并非源自生命的有机物。这些非生物起源的有机物在自然界中诞生的过程，主要有两种途径：一是地热引发的化学反应，二是宇宙环境的影响。

地球上生命的起源被认为与海底的热液喷口有关，但非生物起源的有机物也可以通过热液喷口或火山活动引发的热化学反应生成。据推测，远古时期的火星表面也曾存在水体，因此也可能有热液喷口存在。通过这些地质过程，可以生成甲烷（CH₄）、脂肪酸等碳氢化合物。

所谓宇宙环境，是指包括辐射、紫外线以及陨石撞击等造成的高温高压环境。当物质暴露在这样的环境中，会发生化学反应，从而生成有机物，比如萘（C₁₀H₈）等碳氢化合物、醋酸（CH₃COOH）等有机酸、甲醇（CH₃OH）、乙醇（C₂H₅OH）等醇类物质，以及甘氨酸（C₂H₅NO₂）、丙氨酸（C₃H₇NO₂）等氨基酸。

另一方面，伽玛射线、X射线和宇宙射线等辐射会分解有机物。火星的大气密度只有地球的约1%，因此地表大量暴露在辐射和紫外线之下。因此，如果存在生命起源的有机物，推测应该埋藏在地下或岩石之中。

从上述列举的化学式可以看出，这些有机分子的结构大多比较简单，这是非生物起源有机物的一个特点。而此次发现了癸烷、十一烷、十二烷这类拥有至今最大分子结构的有机物，这一发现对于在火星上寻找生命痕迹的过程中具有重要意义。

尽管好奇号是一台性能卓越的探测器，但其分析能力仍然存在局限。其搭载的SAM分析仪并不具备直接判断有机物是否来源于生物的能力，因此只能通过分析数据进行间接推测。

为此，NASA 正在推进 火星样本返回计划（Mars Sample Return，简称 MSR）。该计划旨在将火星的有机物样本带回地球，利用最先进的科学设备进行深入分析，从而更高精度地探寻火星生命的潜在痕迹。

目前，在好奇号西北方向约3730公里处，毅力号（Perseverance） 正在耶泽罗陨石坑持续进行探测工作。毅力号所采集的样本已经被封存在多个采样管中，并安置在火星地表。未来，这些样本将由另一台后续探测器回收，并带回地球。

不过，这一任务的执行极其复杂且难度极高。必须协调完成以下几个步骤：

原计划在2027年至2028年启动，但目前项目已经严重延迟，连最终的执行方案都尚未确定，而且预算也大幅超支。

因此，该计划正面临特朗普政府中止的风险。根据白宫4月10日向各政府机构发出的2026财年预算草案，NASA下一年度预算将从原本的250亿美元削减至200亿美元，也就是比前一年减少了20%。

特别是，包含火星样本返回计划在内的科学项目预算遭遇了极端削减——从上一年度的75亿美元大幅削减到39亿美元，减幅高达48%。

另一方面，中国也正在进行类似的计划，预计将在2028年发射无人探测器“天问三号”，目标是在2030年将火星样本带回地球。

在载人登月方面，美国明确表示要与中国竞争，但在火星样本返回这一“首次壮举”上，美国可能选择优先进行财政削减，把领先地位拱手让给中国。

由马斯克领导的SpaceX公司，正在开发有史以来最大的宇宙运输系统——星舰（Starship），目标是实现人类在火星的殖民。同时，马斯克担任CEO的特斯拉公司也在开发名为Tesla Bot（特斯拉机器人）的人形机器人，原型机命名为Optimus（擎天柱）。

马斯克在3月15日于X（前推特）上发文称：

“星舰将在2026年末搭载擎天柱机器人出发前往火星。如果这些着陆任务顺利进行，最早可能在2029年实现载人登陆，但2031年更为可期。”

如果一切如马斯克所宣称的顺利进行，美国在2030年左右实现人类登陆火星的可能性极大。

来源：永不落的红黑心