这是一个周而复始的过程。NASA会发布一份新闻稿，称在新闻发布会上将有关于火星的新消息。然后，最终的宣布总是令人垂涎——但却远远不是在真实的火星上发现真正生命的消息。
最近，这种情况又出现了，上个月公布了在火星表面发现了古老有机物的消息，以及火星大气中甲烷含量的波动。甲烷通常是通过生物过程产生的，因此火星上的季节性释放可能是一个信号，表明有什么东西正在不断补充地下烃类供应。
但再一次——在火星上没有发现生命。而且NASA短期内也不会宣布在火星上发现了生命。这并非该机构的疏忽，而是因为一个简单的事实：这些任务中没有任何一个有能力直接探测到过去或现在的生命。
火星生命
这是一个阳光明媚、炎热的六月天，在圣达菲举行的星际节上。洛斯阿拉莫斯国家实验室正在为路人汽化岩石。在舞台上，洛斯阿拉莫斯实验室的员工科学家妮娜·兰扎正在谈论火星。
“火星大气中现在有甲烷，”她说，“而且它不是一直在那里，而是一小团一小团地出现，似乎是季节性的。”她说，地球上的甲烷来自火山和生命。“甲烷不会持续很长时间，它的寿命大约只有一百年……所以当我们看到火星上的甲烷时，我们就知道现在有什么东西在产生它。”
“不要说是我告诉你们火星上有生命，我们还在努力弄清楚，但这是一个重要的观察，因为它的潜在意义，我们需要追踪，”兰扎说。
兰扎是“好奇号”火星车上ChemCam系统的团队成员之一，“好奇号”目前正在探索盖尔撞击坑的古老湖床。该系统有两个组成部分：激光和光谱仪。激光汽化岩石样本，而光谱仪则寻找汽化后的残骸中特定元素的标志性痕迹。
“我们实际上可以看到分子中的原子成分，所以我们可以看到，这里有碳吗？有氢吗？有磷吗？有氮吗？我们可以看到所有这些东西，”她在小组讨论后告诉《大众科学》杂志。她有一个方便的缩写：CHyN OPS（发音为“chin ups”），即碳、氢、氮、氧、磷和硫。这些元素中的每一种都与地球上的生命有关，但ChemCam无法看到这些单独的元素如何相互作用形成分子。所以它可以看到氢和碳，但无法判断它们是否配对在一起。
这也意味着ChemCam只能寻找生命最基本的成分。它无法确认火星上是否存在或曾经存在生命，尽管“好奇号”周围的环境曾经非常适合生命存在。
“盖尔撞击坑是一个绝对宜居的环境，我们只是不知道它是否曾被居住过，”兰扎说。现在几乎不可能——尽管并非完全不可能——但遥远的过去可能曾经存在过。
幸运的是，NASA在火星上的能力即将扩展。火星2020探测车将配备一个全新的、升级版的ChemCam，称为SuperCam。ChemCam可以识别元素，而SuperCam将能够识别其最终着陆点的关键分子痕迹。这意味着它将能够识别更复杂的有机物，而不是单个元素。利用激光诱导击穿光谱（LIBS），它甚至可以在尚未汽化岩石的情况下获得初步信息。
哦，它还将带有一个麦克风。
“我们不仅要听火星人的声音，”兰扎开玩笑说，“而且你可以通过LIBS冲击波发出的声音来获取关于目标的信息。”
“当你发射激光时，它实际上会发出‘哔哔’的声音。它会发出一种咔哒声，这种声音会根据材料的性质以及你是否穿透了岩石涂层而变化。这实际上将使我们能够更好地解读我们的数据。”她说。
NASA并非在探索地外生物方面孤军奋战。欧洲航天局（ESA）和俄罗斯航天局（Roscosmos）也合作开展了ExoMars任务。该任务的一半已经抵达火星，尽管Schiaparelli着陆器失败了。另一半计划于2020年7月发射。这款探测车将深入火星表面，舀取样本，并检测是否存在复杂有机物的证据——这距离确认过去生命仅一步之遥，但比以往任何时候都迈出了更大的步伐。
火星2020探测车将收集火星表面样本，但会将其存储在船上，以供未来取回。NASA在2020年探测车之后火星任务的未来尚不明确，但NASA的目标是在2030年代将人类送上火星。一旦人类的脚步踏上火星，过去或现在的生命迹象的确认可能会来得更快——正如兰扎所说，“我仍然比‘好奇号’更擅长地质学。”人类可以操作显微镜或实验室，完成比火星车更高级的实验——火星车目前受到与地球之间长达六到二十分钟的通信延迟的限制。
当然，火星任务除了火星车、着陆器和理论上的人类探索者之外，还有一个组成部分。那就是轨道飞行器。
天空之眼
尽管“好奇号”可能已经深入挖掘了古老湖泊的证据，但寻找火星上（一次又一次）水的重任在很大程度上落在了几艘轨道飞行器舰队的身上。火星车在其一生中可能只能探索火星的一小部分，但轨道飞行器每天都能提供全面的全球视野。目前有几艘火星轨道飞行器，但其中两艘进行了最多的视觉侦察工作：NASA的火星勘测轨道飞行器（MRO）和ESA的火星快车号。
“以MRO这样的设备，以我们相机的分辨率，我们实际上看不到比火星车更小的东西，”亚利桑那州立大学NewSpace Initiative研究总监塔尼娅·哈里森在Twitter私信中说。“所以，如果火星表面有外星汽车或外星建筑，我们肯定早就看到了。”
火星快车号和MRO都已服役超过15年。一艘具有更好能力的新型轨道飞行器或许能够更详细地观测甲烷羽流，甚至可能直接看到它们。HiRISE仪器——MRO的天眼——其灵敏度不足以精确定位甲烷的来源。要做到这一点，就需要有更多的甲烷释放到火星大气中。
“MRO不具备探测甲烷的能力，但火星快车号有一个仪器能够通过光谱学探测到它，”哈里森说。“要用肉眼看到它，甲烷的释放量必须达到地球上喷气孔的水平——想想黄石或冰岛的地热泉或间歇泉的羽流。”
有一个任务设想将火星探索视为一场接球游戏。着陆器或火星车将收集样本，并用小型火箭将它们发射到轨道上。然后，轨道飞行器将收集并储存这些火星样本罐，以便最终返回地球。这艘理论上的轨道飞行器可以通过直接采样，提供一个前所未有的机会来确认火星生命。
“使用[电子显微镜]，你可以看到类似微生物的结构，但我们在火星上没有，”兰扎说。“我们有微成像仪，但分辨率不高。我们可以说有矿物学、化学成分、有机分子，你可以构建一个非常好的间接证据故事，我认为这是合理的。但对于非同寻常的主张，就需要非同寻常的证据。”
在那之前——不要相信炒作。
