日本火星探测器即将升空，要创造人类的“新历史”

近日，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）对外宣布，将于10月20日使用H3火箭10号机，执行火星卫星探测任务“MMX”。

这次任务的最大亮点，就是在人类历史上首次实现月球以外的太阳系卫星采样工作。

火星一共有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们都小到无法形成球形，外形不规则。

火卫一轨道更低，尺寸较大，约27公里长、22公里宽、18公里高；火卫二更小，平均半径仅有6.2公里。

自20世纪初被发现以来，就一直是太阳系未解之谜。

尤其它们的真实身份，究竟是被火星捕获的原始小行星，还是火星巨型撞击事件的产物，始终没有人知道。

只有将其样本带回地球，对比火星研究，才能够确定这个问题。

2015年，JAXA正式宣布启动MMX任务研究。

这些年来，经过隼鸟二号等任务积累经验，“万事俱备，只欠东风”，MMX终于迎来发射契机。

其最初预定在2024年发射，但最终推迟到了今年。

该项目由日本主导，但结合了多个国际航天机构的载荷，比如由法国和德国团队共同开发的探测车、美国宇航局提供的气动采样器、伽马射线/中子光谱仪等。

探测器由去程、探测和返程三个模块组成，从鹿儿岛的种子岛宇宙中心升空之后，将踏上时长约1年的旅程，进入火星轨道，然后再转移至火卫一准卫星轨道。

在此后3年的时间里，探测器会先进行火卫一地形的全球与高分辨率测绘，选定着陆点，预计于2029年进行探测车部署，进一步为采样提供关键数据，降低风险。

随后，探测器本体预计先后两次着陆于火卫一表面，每次停留约2.5小时，总计采集约10克以上的样本。

随后探测器再对两颗卫星及火星进行后续观测，最终在2030年启程返回。

返程时间同样是一年左右，返程模块将于2031年抵达地球，在高空投下装有样本的回收舱，后者预计着陆于澳大利亚。

和火星、月球采样相比，小天体探测的难度在于表面重力极低，给探测器的轨道和着陆带来了新的挑战。

比如火卫一，表面重力仅有地球的1/2000，对探测器的着陆和后续工作提出了很高的要求。

但凭借着此前小行星采样的成功先例，JAXA有信心这次火卫一采样取得新突破。

不过对日本来说，还是要担心一下火箭是否能顺利完成任务。

毕竟被他们寄予厚望的H3火箭，迄今为止才执行了9次发射任务，其中失败了两次。

从发射次数到成功率上讲，都算不上经得住考验。

所以，这次他们采用H3火箭，也表现出来对本国产品和技术的信心。

总之从客观角度出发吧，希望人类的航天探索事业都能够顺利。

唐朝将火药用于战争了吗

北宋时期发明的“火砲”，实则是用抛石机抛射非爆炸式的火球 南宋骑兵使用的“飞火枪”，在普通长枪前段加装喷火纸筒，兼具冷兵器与热兵器之长 南宋守军使用的“竹竿火枪”，长约两丈，只能喷射火焰，不能发射子弹，无扳机，无引线 南宋名将虞允文在采石矶之战中使用的“霹雳砲”，是用小型抛石机发射的纸壳炮弹 南宋寿春府制造的“突火枪”，以巨竹为枪筒，内放火药和霰弹包，可发射霰弹 很多人以为，火药一经发明便很快用于战争，史实却并非如此。

火药的配方经过了漫长的摸索调整，不断完善，才慢慢被应用到军事器械上。

那么，火药何时用在烟花鞭炮上，又是何时用于战争呢？ 鞭炮发明于何时 1944年，英国学者李约瑟在重庆参加中华农学会年会，发表演讲《中西之科学与农业》，宣称汉朝已经发明鞭炮。

可是到了1948年，李约瑟出版《科学前哨》时，又改口说鞭炮是在唐朝发明的。

往前追溯，宋朝出版过一部考证万物起源的书籍《事物纪原》，该书有一句斩钉截铁的论断：“轩辕作砲，吕望作铳，魏马钧制爆杖。

”黄帝发明抛石机（元朝以前的古籍习惯将抛石机称为“砲”），姜子牙发明火铳，三国时期的马钧发明了鞭炮。

李约瑟在科技史界赫赫有名，《事物纪原》在今天仍然不断再版，前者认为鞭炮发明于唐朝，后者认为鞭炮发明于三国，哪个说法正确呢？答案或许令人沮丧：两种说法都没有科学依据，现存文献和考古实物都不能证明唐朝时期或三国时期出现过鞭炮。

从三国到唐朝，中国文献里一直有“爆竹”这个词，但它指的并非鞭炮，而是字面意思上的爆竹——把竹子扔进火堆，噼里啪啦爆开，以此庆祝新年，驱赶人们心目中的邪祟和瘟疫。

关于鞭炮发明，目前我们能找到的最早记载见于《武林旧事》，那是元朝初年出版的书籍，描写南宋杭州的社会生活。

《武林旧事》将鞭炮称为“爆仗”，并明确描述为“内藏药线，一响连百余不绝”。

这说明南宋不仅有了鞭炮，而且能造出一百多响的连珠鞭炮。

《武林旧事》作者名叫周密，他另一本书籍《齐东野语》提到南宋春节燃放“地老鼠”。

地老鼠是一种焰火，内藏火药，形如老鼠，以尾巴为引线，点燃之后呲呲冒火，满地乱窜。

南宋第五个皇帝宋理宗曾经亲自燃放这种焰火，结果地老鼠蹿到皇太后座位底下，将太后吓一大跳，当场拂袖而去。

这位太后并非宋理宗的亲生母亲，她位高权重，随时可以废掉皇帝另立新君，所以宋理宗诚惶诚恐，跪在太后寝宫门口拼命道歉，才保住自己的皇位。

由此我们可以断言，南宋既有鞭炮，又有焰火，火药技术相对成熟。

至于南宋以前是否已把火药用在鞭炮上，暂时不得而知。

唐朝已经出现火药 唐朝或许没有鞭炮，但一定出现了火药，其依据是唐朝道士撰写的一些炼丹手册。

比如唐朝末年成书的《真元妙道要略》写道：“有以硫黄、雄黄合硝石并蜜烧之，焰起，烧手面及烬至舍者。

”有人用硫磺、雄黄、硝石、蜂蜜为原料炼丹，突然间火焰腾空，将手臂和脸皮烧伤，甚至烧毁了房子。

背后的原理很简单：蜂蜜会在持续熬炼过程中碳化，碳、硝、硫磺按比例混合，碰巧合成了黑火药。

《真元妙道要略》的作者署名“真人郑思远”，而郑思远本名郑隐，那是晋朝道士葛洪的师父。

过去学者见到这个署名，误以为该书真的是郑隐所作，进而将其断定为晋代作品，进而又认为晋朝已经发明火药。

事实上，这本书写于晚唐，又在五代十国时期修订，所谓“真人郑思远”纯属伪托，打着葛洪师徒的旗号吸引受众而已。

目前主流史学界认为，黑火药配方正是古代道士炼丹时偶然发现的，其发现时间不会晚于唐朝。

不过发现配方并不等于大量制造，更不等于唐朝已将火药用于战争。

唐朝有一本兵书《大唐卫公李靖兵法》，介绍当时战场上用到的各种火器，包括火弩、火箭、火杏、燕尾炬。

火弩和火箭是在箭头绑一只葫芦，葫芦里盛油，点燃之后发射出去；火杏是把杏子挖空，填入艾草，点燃之后系在鸟雀腿上，再成群释放进敌营；燕尾炬是把芦苇捆成分叉的燕尾状，再浇上油蜡，点燃之后从城楼往下扔。

这里面有火药吗？完全没有。

唐朝末年天下大乱，朝廷无力管束地方，各路军阀彼此攻杀。

904年，割据扬州的“吴王”杨行密跟割据南昌的“南平王”钟传抢夺地盘，杨行密派大将郑璠攻打南昌。

根据史书《九国志》记载：“璠以所部，发机飞火，烧龙沙门，率壮士突火先登入城，焦灼被体。

”郑璠率领军队抵达南昌城下，用机关发射火器，烧毁南昌的龙沙门，然后突破火势爬上城墙，却把自己烧伤了。

某些学者认为，郑璠“发机飞火”是用抛石机发射火球；另一派学者却认为发射的不是火球，而是填装火药的原始炮弹，进而将904年郑璠攻打南昌那场战役视为火药用于战争的历史开端。

其实北宋的军事文献《虎钤经》第六卷已经给出明确解释：“攻城寇寨，风助顺利为飞火。

飞火者，谓火砲、火箭之类也。

”攻打敌方城池时，假如风向顺利，可以使用飞火。

所谓飞火，就是火砲、火箭。

这些火砲、火箭并非现代人理解的火炮和火箭，只是用抛石机发射的火球和用弓箭射出的火把。

简单总结，唐朝已经出现火药，但没有任何证据能证明唐朝战场上用过火药。

宋朝开始将火药用于战场 无论是大规模制造火药，还是将火药用于战场，都是从宋朝才开始的。

北宋军事宝典《武经总要》记载了多种火药配方和火药武器，其火药配方既包括硝石、硫磺、木炭，又掺入蜂蜡、松脂、桐油、铅粉，并且硝石含量普遍不到60%。

因为硝石含量低，又过度掺杂油脂，所以北宋时期的火药燃点较高，几乎不能用引线点燃，只能用烧红的铁锥让其爆炸，爆炸威力也很弱。

例如《武经总要》里的火药武器“蒺藜火球”是将火药裹住几把短刀，再用厚纸裹住火药，裹成球状，用麻绳缠裹。

临敌作战时，用烧红的铁锥扎进纸壳，点燃火药，再抓起麻绳把它甩出去。

《武经总要》里的另一款火药武器叫“霹雳火球”，用火药裹住一堆小竹筒和一把碎瓷片，再用厚纸裹成球状。

使用时同样是用烧红铁锥引燃，再把这个火药包扔出去。

之所以得名“霹雳”，是因为火药在纸壳里爆燃，将那些小竹筒烧得噼啪作响，并不是因为爆炸效果如同霹雳。

由于北宋的火药配方不够科学（主要是硝含量太低），爆炸威力不够强，所以人们不得不给火药加料，比如加短刀、加瓷片，或者加毒药。

《武经总要》载有一种“毒药烟球火药法”，就是往火药里掺乌头、巴豆和砒霜，在爆炸时释放出大量毒烟。

到了南宋，火药配方终于改进，硝含量从不足六成改为接近八成，爆炸威力随之跃升。

《癸辛杂识》前集里有一则“炮祸”，记载南宋后期的一场大爆炸：“赵南仲丞相溧阳私第常作圈，豢四虎于火药库之侧。

一日，焙药火作，众炮儵发，声如震霆，地动屋倾，四虎悉毙。

”南宋名将赵葵在江苏溧阳饲养四只老虎，老虎圈旁边是火药库。

有一天，制造火药的工匠不小心打出明火，瞬间引燃火药，爆炸时声如雷震，地动山摇，赵葵那四只老虎全被震死。

一场围绕火药的军备竞赛 为了在武器上抢占先机，南宋官民发明和改进各种热兵器，而金兵和元兵也随之跟进，于是中华大地上迅速出现一大波军备竞赛。

1132年，土匪攻打南宋德安府城（今湖北省安陆市），德安知府陈规打造了二十多支“长竹竿火枪”（陈规《德安守城录》）。

这款火枪用两丈长的大竹筒做枪身，填入火药，用引线从前端点燃，每两名士兵抬一支，向攻城的敌人喷射火焰。

1259年，南宋寿春府（今安徽寿县）造出“突火枪”，“以巨竹为筒，内安子窠。

如烧放，焰绝，然后子窠发出，如砲声，远闻五十余步。

”（《宋史·兵志》）仍是用大竹筒做枪身，枪膛里不仅填装火药，还填装子弹。

点燃火药，发出子弹，爆炸声如同抛石机打出巨石。

1276年，元兵将领史弼攻打扬州，南宋将领姜材麾下的两名骑兵“挟火枪刺弼”（《元史·史弼传》），端着火枪去刺史弼。

这时候的火枪进一步优化，是把小型突火枪绑在传统的长枪上，先发射子弹，再用长枪击刺，将热兵器和冷兵器融为一体。

南宋军队不仅造出了火枪，还造出了火砲，即用抛石机发射的炸弹。

1161年，南宋名将虞允文在采石矶阻击金兵战船，用的火砲叫“霹雳砲”。

南宋诗人杨万里《海鰌（qiū）赋后序》对这款火砲描述甚详： “霹雳砲，盖以纸为之，而实之以石灰、硫黄。

砲自空而下落水中，硫黄得水而火作，自水跳出，其声如雷。

纸裂，而石灰散为烟雾，眯其人马之目，人物不相见。

吾舟驰之压贼舟，人马皆溺，遂大败之。

” 霹雳砲使用纸壳，装填火药、石灰和硫磺。

用抛石机抛射，沿着抛物线落入水中，又从水里爆炸而出。

纸壳炸裂，石灰烟雾飞进敌人眼中，南宋战船趁机冲杀，杀得金兵人仰马翻。

公元1221年，十万金兵渡过淮河，围攻南宋罗州城（今湖北省蕲春县）。

罗州城内军民加起来只有三千人，但在宋太祖的十世孙赵与褣、秦桧的曾孙秦钜等人带领下，三千军民竟然坚守城池二十五天。

城破之际，秦钜与两个儿子自焚殉国，赵与褣从死人堆里侥幸逃生，后来写出长文《辛巳哭蕲（qí）录》。

据此文记载，金兵久攻不下，便用抛石机发射铁火砲： “虏贼已见外援不至，觇我守御之人单弱，日添砲架数座攻打，羽箭如猬。

惟攻西北团楼最急，石砲之后，继以铁火砲，其形如匏状而口小，用生铁铸成，厚有二寸，震动城壁。

” 南宋军队用纸壳做炸弹，金国军队则用铁壳做炸弹，大腹小口，仿佛葫芦，生铁铸成，厚达两寸。

将其引线点燃，用抛石机抛射到城墙上，可以炸出一些缺口。

1232年，蒙古大军攻打金国，金兵用一款威力更大的火砲“震天雷”守城，该武器在铁罐里填装火药，爆炸声响远达百里，爆炸范围在半亩以上，能将敌兵铁甲烧透。

黑火药诞生于道士炼丹的偶然实践，回望历史，火药走向战场，经历了漫长的技术迭代。

许多后世熟知的古代火器，并非一蹴而就的发明，而是战事与工匠智慧共同催生的结果。

文并供图/李开周

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