肉眼可见的火星

在历史上，人类早期的天文观测几乎都依赖肉眼，借助简单的天文观测装置辅助记录星体位置，没有任何设备能够让人类看清各种星体的真实面目。后来，望远镜，尤其是天文望远镜的出现，使这一切得到了巨大的改观。

1608年，荷兰眼镜师汉斯·利伯希在跟两个小孩玩透镜时，惊奇地发现将不同透镜组合可以看清楚远处的物体。精明的汉斯立即制作了世界上“第一个”双筒望远镜并申请专利。由于这不算复杂的发明，很多荷兰人争先恐后地申请专利，利伯希最终并没有被授予专利。与此同时，意大利著名天文学家伽利略也一直在研究如何进一步观测星体。1609年，伽利略改进汉斯的望远镜，成功制造出世界上第一个天文望远镜。伽利略望远镜以一个直径和焦距较大的凸透镜为物镜，以一个直径和焦距较小的凹透镜为目镜，可以将物体放大32倍左右。借助望远镜，伽利略第一次看清楚了月球表面的样子。随后，他又把目光投向木星，在那里发现了木星的四颗卫星。后来，这四颗卫星被命名为“伽利略卫星”，以表彰他对人类的天文学事业做出的巨大贡献。

随着天文望远镜的不断改进，火星外观也从一个橙红色的小点逐渐具有阴暗和明亮交加的轮廓。人类逐渐意识到火星上面可能有各种地形、地貌，甚至猜测那里有高山、峡谷、冰盖和湖泊。人类用各种有地球特色的名字命名火星上的地理区域，如太阳湖/海、大瑟提斯高原、亚马孙平原、希腊盆地等。人们还看到了类似河道一样的峡谷，仿佛是用来灌溉的水渠。人类对火星存在生命乃至文明的幻想越发浓厚。

随着技术的进步，尤其是借助20世纪后技术更先进的光学望远镜，人们可以看清楚火星的更多细节。科学家发现火星上好像有一层薄薄的大气，看起来气压比地球低。火星可能存在类似月球表面一样的大量撞击坑，暗示其不存在大量的地质运动和气候变迁，可能是一颗不再活跃的星球。有些天文学家怀疑火星的环境跟地球差别很大，因为它太小，距离太阳更远。

种种迹象表明，火星不一定存在类似地球的复杂生物圈，但这并不能说服每个人。关于火星是否存在高级生命的讨论，人类逐渐划分为两派。乐观的科幻作家和普通大众总是在幻想高度发达的火星世界和火星家园，认为那里存在高级智慧文明。而科学家则大多持悲观态度，认为火星最多只能存在简单生命，甚至一片荒芜，距离产生地球这样复杂的生态系统非常遥远。

遥远的火星和地球相隔以亿千米计的距离，还隔着浓厚的地球大气，火星上面也有稀薄大气，偶尔会刮起席卷全球的沙尘暴。因此，光学观察受到很大的影响。事实上，很多年后，飞出地球大气层的哈勃太空望远镜也无法清晰拍下火星表面的每个细节。科学家需要“眼见为实”，最好的方案当然是派探测器甚至宇航员前往火星，甚至降落到火星表面，一探究竟。

因而，对数百年前的天文学家而言，人类头顶的蓝天是限制幻想的天花板。