1 月球之上的希望“绿洲”
在人类向茫茫宇宙进发的羁旅中，第一块“绿洲”的出现，因发现月球上有水的存在而燃起了希望。
2009年11月13日，美国国家航空航天局（NASA）宣布，月球坑观测和传感卫星获得的撞月数据显示，月球上存在水。“尽管月球上水和其他物质的浓度和分布情况还需进一步分析才能确认，但可以放心地说，被撞击的月球坑中确实存在水，这将是宇宙探索史上一项‘非凡的发现’。”
自从人类探测月球以来，科学家就一直希望在月球上发现水。早在1961年，美国科学家Kenneth Watson就发表论文指出，月球南北极一些撞击坑的底部可能处于太阳照射不到的永久阴影区，那里的温度常年维持在零下230摄氏度左右，由彗星撞击月球带到月球表面的水，在如此的低温下可能会以“水冰”的形式保存下来。不过，这一大胆的理论猜测却始终未被证实。
直到2008年10月，印度发射的“月船1号”探测器才首次在月球表面探测到水分。2009年10月9日，NASA在以两台航天器对月球南极附近凯布斯坑的“历史撞击”，撞出了月球有水的坚实证据。
水为生命之源。它不仅是人类在月球上的重要生存资源，还是月球基地所需氧气和运载火箭燃料的来源。如果最终能确认月球上存在丰富的水资源，就像在浩瀚无垠的沙漠中找到水草丛生、绿树成荫、一派生机勃勃的休憩之地，月球或将成为人类在太空站和航天飞机之后在茫茫宇宙中开辟的第一块“绿洲”以及探索更遥远星球的“第一站”。
向太空深处进发是人类的共同梦想，就在NASA为雄心勃勃的“重返月球”计划宣传造势时，中国的火星探测器“萤火一号”也在整装待发。探测器副总设计师、上海航天局研究员陈昌亚表示，2011年，“萤火一号”将与俄罗斯火星探测器“福布斯”相互配合，共同飞行10～11个月，然后“手牵手”进入火星轨道。在绕火星飞行3圈后，这两位亲密伙伴将分道扬镳：“福布斯”变轨到火星圆轨道上寻机登陆火卫一，钻取土壤样品后返回地球；“萤火一号”则将留在火星轨道上运行，对火星的地形、地貌和沙尘暴等进行系统探测，待完成使命后则永远留在浩瀚太空。
火星探测计划标志着宇宙探索已进入深空探测阶段，航天飞行任务将持续更长的时间，例如，在现有的技术条件下，往返火星就需要至少9个月，而且宇航员将面对更加恶劣的深空宇宙生存环境。据美国国家地理网站报道，发生突变的致病细菌可能会成为人类探索深空的一个重大障碍。
太空梦想的落实是一个系统工程。法国南锡大学免疫学家Jean Frippiat对150多项有关太空飞行对人类、动物和病原体影响的研究做了细致分析，无论宇航员在航天器发射时多么健康，他们体内都有可能携带致病细菌，太空不停活动的带电粒子（即宇宙射线)会使得这些本易控制的细菌发生DNA突变，从而繁殖的速度更快，毒性更强，而在失重状态下，免疫系统也会变得尤为脆弱。由于载人航天器上没有完备的医疗护理服务，疾病会严重阻碍人类探测火星甚至更远的天体。而如何在长期的太空之旅中保持宇航员的健康，已是美国宇航局和其他国家航天局共同面临的重大挑战。
科学探索之路总会遇到各种难以预测的困难，并在不断的试错修正中前行。2009年10月22日，微软在美国总部正式发布最新一代的操作系统Windows 7，希望能借此走出前一代操作系统Windows Vista给用户带来的失望感，并为今后的发展注入新的动力。
Windows操作系统占据了全世界几乎所有个人电脑的桌面，但Vista却是失败之作。Vista对系统资源的占用过大，不仅速度很慢，还跟许多程序和设备难以和睦相处。微软修修补补，还是无法挽回Vista的名声。Windows 7汲取了Vista的教训，在设计中更加注重用户体验，去除了一些很复杂的操作，使用上更加简洁、人性化和方便，还加入了“云计算”、“多点触控”、“多核”、“CPU虚拟化”等诸多先进元素。“Win7时代”的到来能否让微软重拾信心，全球用户正在拭目以待。
计算机时代也给人探索神秘的大脑“宇宙”提供了契机。美国加州大学教授Jack Gallant率领的科学团队近日就在脑体科学的研究中进行了开创性的实验。他们研制出一种能“读懂心思”的机器，可以把一个人的所见所想通过显示屏展示出来。虽然实验中还原图像的清晰度还不理想，但研读人的脑电波，并将其转化成运动图像本身，就已为揭开最为神秘的人类心理活动引入关键的一步。
早已灭绝的恐龙是比无数健在动物都更让公众感兴趣的话题。自1850年代开始的恐龙进化史研究又有了新进展。以南非金山大学古生物研究员Adam Yates为首的国际研究团队在2009年11月11日宣布，他们在南非自由州省发现疑似新物种的恐龙化石，科学家称其为“地球之爪”。这种恐龙在一亿九千七百万年前曾经横行于地球，可能是最大的陆栖动物雷龙的祖先。“地球之爪”可以作为恐龙从“两腿”进化到“四腿”的例证，弥补了恐龙进化链中的又一“遗失环节”。
科学之路漫漫而修远，人类在上下求索的征途上，时而荒凉寂寞，时而充满险阻。但是，经过一代代科学家的拼搏，希望的“绿洲”总会出现，人们在这千里冰封、万里雪飘的早寒之冬，仰望夜空的那一弯明月，定能感受到科学探索带来的温暖。
2 试演“火星之旅”
虽然美国与欧洲公布的人类火星登陆计划均在2030年之后，但各国科学家显然并不局限于此，而是未雨绸缪，努力将此时间表加速提前。2010年5月18日，俄罗斯科学院生物医学研究所在莫斯科宣布，人类首次模拟火星载人航天飞行试验“火星—500”将于2010年6月3日在该所正式实施密闭，一场激动人心的“火星之旅”即将面对全世界试演。
在这520天中，在550立方米的全封闭空间里，6名志愿者将体验未来火星之旅中遇到的种种可能，并完成100多项实验任务。参与者将用250天时间模拟“飞往”火星，接下来的30天在“火星表面活动”，“返回地球”将需要240天。除了不能模拟失重状态，这项实验几乎完全复制了真实的火星太空之旅：全程520天、全封闭狭小空间和极重的任务负荷。
如此长的人类星际探索中，将对人的生理和心理耐受能力提出几近极限的挑战。
面对未来火星探索中可能出现的诸多问题，此次模拟旅行和未来真正的火星之旅将保持真实的“同步”：航天员处于长期密闭环境，相对无助和孤立，将用怎样的医疗手段来保证他们的健康？长时间星际飞行的运载能力和所有保障物品的寿命能力如何？最后，因为火星与地球之间的通信会延迟20分钟，将考验通讯延迟条件下，怎样与宇航员进行有效的沟通？有趣的是，密封舱里有个微型的人造温室，能供航天员自己种点蔬菜调剂生活，换换口味，这可是严酷的火星之旅中不可多见的一缕温情了。
“火星—500”由俄罗斯航天医学问题研究所、欧洲航空局和中国航天员科研训练中心三家机构合作参与，这种联合方式意味深长，令人浮想联翩。众所周知，欧洲太空局和美国国家宇航局都在虎视眈眈，瞄准火星探索；曾经的航天强国俄罗斯不甘示弱，正在寻求多种方式与各国合作，中国的航天实力持续上升，也令人不可小觑，2010年5月31日在北京举行的世界月球会议上，中国航天科技集团公司科技委副主任探月工程于登云首次向世界表明：中国将实施载人登月，并在未来适度开展以火星探测为代表的无人行星器深空探测，在谁能早一步地探究宇宙乃至利用宇宙中的资源上，世界正在展开白热化的竞争，准备掀起更大规模的宇宙探测热潮。
日本也加紧了航天步伐。据日本《读卖新闻》2010年5月26日报道，日本将于2020年在月球南极建立具备供电功能的无人基地；而在5月21日6时58分，日本H2A火箭搭载日本首个金星探测器“晓”号发射升空。正如欧洲太空局“掌门人”Let Yakeduodan所言，空间探索是人类共同的目标，因此，需要在全球舞台上开展国际合作，满足各方的利益，实现互利共赢，推动所有的空间探索计划都能获得国际支持，成为国际项目，“火星—500”则迈出了实质性的第一步。
不过，虽然宇宙环境有着壮观的太空星象，使人感到新颖和兴奋，但宇宙环境充满各种对人有害的高能宇宙射线，毫无人间气息，其恶劣性超过人类的任何想象，而且会随时发生不可预知的危险。中国太空飞行第一人杨利伟近日出版自传《天地九重》，首度揭秘飞天过程中经历的数次生死考验：飞船发生剧烈的共振返回黑障中，高温的飞船出现裂纹，落地时被麦克风棱角划伤……“我以为自己要牺牲了，如果不是在飞船里面目睹，谁都不会想到有这种情况”。由此可见，“火星探索”中的“意外”应当更加难以预测，登陆火星的任务将会异常艰难，“火星—500”仅仅是考验的开始。
先前的火星探测工作也是既有成功的喜悦，也有失败的教训。从1960年到2008年年底，各国共计发射38次/39个火星探测器，任务成功率（包括部分成功）约为46%。由此，火星也被航天界称为“航天器的墓地”。2010年5月24日，美国国家宇航局正式宣布“凤凰”号火星探测器“寿终正寝”，来自火星的影像显示“凤凰号”的太阳能电池板很可能被厚重的干冰损坏，重生机会渺茫。人类要探险火星，还需要更多的准备工作。
宇宙的秘密也正在被更多的方式揭开。加州大学天文学家在距地球4亿光年之处，发现巨大的星系际气体储存槽，这一发现成为迄今为止最强有力的证据，证明这些在宇宙中的弥漫之物，就是科学家不断寻找的“丢失物质”。通常认为，宇宙物质中有5%由重子物质组成，其余的是暗物质和暗能量占了95%。而仅仅这么小的重子百分比中，尚有一半下落不明，其余的才变成了我们现在的“可见宇宙”，此次研究观测到的对象即属于丢失的这一部分。如果这部分丢失物质得到证实，将证明“宇宙学的标准模型”是正确的。相对于整个宇宙，人类目前在认知能力还处在初级阶段，更多的非常重要的东西正在等待被发现。
雄心勃勃的火星探险“路线图”正在为人类探险家造访火星铺平道路，人类已将火星作为继月球以后下一个着陆点。通过火星探险，人类可以了解太阳系，也可以为地球开启更为美好的未来。正如“凤凰”号的网站上出现这样一句话：“在火星上睡个好觉，凤凰。一个篇章结束，但你传回的科学数据将书写出更多期待。”但愿地球人的使者——“勇气”号火星探测器能给我们讲述一个新的“火星人”的故事。
3 地球上，我们正整装待发
在深空探索领域，中国的步伐越来越快，正在以“后起之秀”的态势，聚集起靠自己开启“太空时代”的力量。
中国首个火星探测器“萤火一号”计划于2011年10月和俄罗斯的“福布斯—土壤”卫星一起，搭乘“天顶”号运载火箭发射升空。“萤火一号”既能适应火星上超过100℃的昼夜温差，又能从休眠状态中按时苏醒。由于与地面测控站的一次往返“对话”就需44分钟，在大多数情况下，“萤火一号”必须有强大的自控能力来“自己管自己”。好在，所有地面模拟试验证明，它已经在技术上做好充分准备。
中国工程院院士、神舟飞船总设计师戚发轫在2013年1月16日进一步透露，发射“萤火一号”后，将出现一个火星离地球最近距离的时段（火星距离地球近则6千多万千米，远则4亿千米），消耗的燃料会相对较少，将考虑届时独立发射中国首颗火星探测卫星。
而未来几年，中国的航天版图将全面展开。2013年上半年，中国将会发射首个空间实验室“天宫一号”，而下半年发射的“神八”飞船，将与“天宫一号”进行首次空间飞行器无人交会对接飞行试验。
如果无人飞船与空间实验室对接顺利，会发射有人飞船最终完成和“天宫一号”的载人空间交会对接。而进展顺利的话，2020年前，中国将建成包括一个核心舱、两个实验舱和若干货运、载人飞船的首个“太空空间站”。
深空探测被视为显示国家综合国力和国际地位的重要战略性领域。当中国第一颗探月卫星“嫦娥”1号迈出深空探测的第一步，抵达38万千米外的月球时，美国的“旅行者”1号已经飞出了4万个地球的距离，到达了太阳系的边缘——相对于在20世纪50年代就启动探月计划的美国与苏联，中国虽奋起直追，距航天强国仍有不小差距。不过，经过“嫦娥”探月，中国已突破了地球外天体环绕探测关键技术，同时建立了基本配套的深空探测工程体系。随着今后一步一个脚印的太空征程，中国的航天强国之梦已不再遥远。
此时，航天强国俄罗斯和美国也开始部署下一步的计划：太空互联网。俄罗斯航天署副署长达维多夫表示，俄罗斯正计划构建太空互联网，目的是支持航天器之间的联络，实现在地球上任何地点都能对航天器进行控制。
俄罗斯的太空互联网将由48颗卫星组成，所有的卫星都将在高度为1500千米的低轨道运行。除了支持航天器之间的联络，俄罗斯的太空互联网还将更多地用于民生——届时无论在近地太空、地面、飞机或是航船上，任何地方都可以登录互联网，即使地面发生严重灾害或其他意外，该互联网仍会稳定运行，尤其适用于灾区通信。这一宏伟的计划相关准备工作需3年左右，从2014年起可望在5年内建成。
与俄罗斯正在“计划中”的太空互联网相比，美国的步伐更快，也更加专注于广袤宇宙间的“星际间互联”。它采用一种名为“容断网”的新型网络技术：数据包永远不会丢失，直到与另一个节点安全交接。与目前地面的互联网连接技术不同，“容断网”具备太空通信中超强容忍迟延、中断等异常的能力。未来几年，美国宇航局将以国际空间站为目标，在容断网的支持下，实施多种新型太空探索项目，如太空飞行器地面操控以及为探月活动提供可靠的月球－地球间通信联络。也许在不远的将来，“容断网”会应用于太阳系的各个行星间的通信，成为更加名副其实的“星际互联网”。
除了对太阳系的各个行星进行深入探测，深空探测的研究还包括对浩瀚宇宙的天文观测。而在此方面，中国也是积极主动，频频发力。
