編譯／潘楠慕

大陸去年秋季公布一份雄心勃勃的太空科技發展路線圖，定出17個優先發展領域，包括在太陽系內外尋找適居行星和可能存在的生命。這份計畫最終目標，是要在2050年前成為全球太空科學的領導者。

這份《國家空間科學中長期發展規畫（2024—2050年）》，由中國科學院、國家航天局、中國載人航天工程辦公室聯合發布，是大陸首次公布這類計畫，分3大階段進行，第1階段為即日起到2027年，任務包括達成載人月球探測；第2階段為2028年到2035年，目標是常駐月球，第3階段是2036到2050年，要在太空「重要領域達到世界領先水準」。

中國科學院國家空間科學中心主任王赤在發表這份路線圖的記者會上指出，將努力實現計畫中制定的「三步走」戰略目標，讓大陸太空科學在2027年進入第一梯隊，2035年在關鍵方向上躋身世界領先行列，最終在2050年成為世界太空強國。

這份計畫定出未來太空任務的5大主題和17個優先發展方向，其中「適居行星」主題下的優先發展方向包括「地外生命探尋」，引人注目；另外4個主題分別為：揭示太空環境下生物和物理科學的「太空格物」，優先方向包括量子力學、太空生命科學等；探索地球、太陽複雜系統的「地日全景」主題，優先發展方向如地月綜合觀測、地球循環系統和太陽探測等；「時空漣漪」將探究太空重力波，「極端宇宙」則著重探索宇宙起源與演化，如暗物質的研究等。

為了深入研究太空及其現象，這份計畫也呼籲，有必要加強對物理學的研究，包括了解愛因斯坦（Albert Einstein）用來解釋引力如何影響時空結構的廣義相對論，以及著重發展微重力研究。

美國長期以來在太空技術方面，位居領先全球地位，大陸發展太空能力，起步比美國、俄羅斯等國晚了數十年，但是這幾年來，一直穩步取得里程碑式的成就，包括在地球軌道成功部署大陸自建的太空站，以及月球探測器「嫦娥6號」，成功從月球背面採取樣本並帶回地球，寫下世界首例，這些樣本可能進一步揭露此前所不知的月球資訊。

中國科學院副院長丁赤飆表示，中國的太空技術已有重大突破，甚至在一些領域處於世界前沿，不過，「相比之下，我國的太空科學衛星數量仍然相對較少，產生的重大指標性成果還不夠，與全球太空強國相比，仍有一定差距」。他提醒，「整體來說，中國的太空科學研究仍處於起步階段，這是在建設太空強國道路上，必須補上的不足之處」。

把火星變暖宜居 專家有新解方

常駐火星是人類探索這個紅色星球的一個長期目標，達到這一步的一個重要前提，就是如何改善火星環境，使其適合人類生存。根據美國研究人員提出新構想，一種細微的鐵鋁顆粒，或許是這個問題的答案。

改造火星環境的一個關鍵，在於設法提高火星地表溫度。火星平均氣溫為零下65oC，且大氣稀薄，熱量容易流失，之前提出過的一些構想，包括在火星地表安裝大批鏡子，或者對其大氣層注入甲烷等，但是這些方式都有賴於遠從地球送來原料而難以實行。

芝加哥大學行星科學家凱特（Edwin Kite）和同僚，在《科學進展》（Science Advances）期刊提出一項新構想：釋放由鐵或鋁製成、大小類似亮片粉的奈米微粒到火星大氣層，捕捉從火星表面散失的熱能，並將陽光反射回地表。

這種棒狀微粒每一個僅長9微米、直徑160奈米，藉由風力送到上大氣層後，可在該處停留約10年。研究利用模型了解奈米顆粒對光的反應，然後將數據輸入氣候模擬模型，結果顯示，依照微粒釋放速度，10年內就能讓火星升溫多達30oC。升高的溫度和壓力，足以使火星部分地區維持液態水、甚至可能讓造氧微生物生存。

鐵、鋁可在火星就地取得，1年釋放約70萬立方公尺的微粒，就能達到所需暖化程度，這個數量相當於地球金屬總產量的1%。凱特指出，這種方式的效率，是其他暖化火星構想的500倍。

不過，人工暖化可能有未知副作用，英國東安格利亞大學氣候動力學教授喬許（Manoj Joshi）認為，這是個有意思的構想，但是有道德問題，「我們對火星深層表面幾乎還一無所知，真的應該用這種方式改造一個星球嗎？」

遠古大碰撞 形成地底神祕D層

在地球表面下方約3000公里處，有一處名為「D層」（D layer）的地帶，其結構並不均勻，一直令科學家納悶。現在一份新研究認為，這個神祕地層可能是一場早期大碰撞殘留物所形成的地質結構。

D層位於地球液態外核與固態地函交界，此區域厚度明顯不一，有些地方甚至宛如不存在這一層結構。地球物理學家一直試圖解釋這種結構不一致、或「異質性」的成因。

美國普林斯頓大學地球物理學家鄧杰和北京高壓科學研究中心研究員胡清揚率領的一份研究，提出一項新假說，認為D層可能源自地球早期的一次巨大撞擊。根據「大碰撞假說」，一顆大小如火星的天體撞上早期的地球，形成遍布全球的岩漿海，D層可能保存了那場撞擊留下的獨特化學組成。

這份研究著重岩漿海底部存在大量水分，這些水的來源仍待釐清，鄧杰指出，「普遍的觀點認為，這些水分隨著岩漿海逐漸冷卻，向海底集中，最終使岩漿海最緊貼地核的區域，含水量可能相當於現今地球海洋之總量」。

岩漿海底部的高溫和高壓可能提供獨特的化學環境，促進水和礦物質發生令人意料不到的化學反應。胡清揚解釋，這種含水岩漿海有利於形成富含鐵的鐵鎂過氧化物，其親鐵性高於其他預期存於下層地函的物質，使地函底部形成數公里至數十公里厚的「鐵優勢層」。這種物質的低地震波速度和高導電度，也合理解釋D層超低地震波速區和高導電層等特性，以及為何長期維持不均勻結構。

富鐵過氧化物的存在，使D層密度與相鄰區域差異極大，彷彿隔離層般，防止彼此混合。鄧杰指出，深層地函的異質性可能是長期存在，而非暫時現象，這項研究也透露，地球早期碰撞與水分相互作用的歷史。