火卫一

火卫一（福波斯）是环绕火星的两颗小卫星中较大、距离较近的一颗，也是太阳系中最奇特的卫星之一。它并非球形，而是一块伤痕累累、形状不规则的暗色岩石，尺寸约为27×22×18公里——小到如果有一位果敢的宇航员用力投出一块石头，那块石头足以脱离它微弱的引力（不到地球引力的百分之一），进入环绕火星的轨道。它以希腊神话中恐惧的化身、战神阿瑞斯之子兼随从命名，可谓是这颗红色行星恰如其分的侍从。

让火卫一引人注目的不是它的体积，而是它的命运。它绕行星运行的轨道比太阳系中任何其他卫星都更靠近母星，绕火星运行的速度甚至超过了火星自身的自转速度，而且它正在缓慢坠落。再过几千万年，它将被撕裂——这样的结局，让这颗注定消亡的小卫星，成为航天器所能触及的最具科学价值的天体之一。

发现与命名

火卫一于1877年8月17日由美国天文学家阿萨夫·霍尔在华盛顿的美国海军天文台发现，当时正值火星大冲期间。霍尔几天前刚发现了那颗更暗淡、距离更远的外侧卫星火卫二，一度沮丧到几乎要放弃搜寻；据他本人回忆，是他的妻子安杰琳·斯蒂克尼鼓励他继续寻找，于是他在发现火卫二六天后又找到了火卫一。这两颗卫星的名字取自希腊神话中阿瑞斯的一对孪生子，分别拟人化了“恐惧”（福波斯）与“惊惶”（得摩斯）。

霍尔的妻子也在这颗卫星上留下了印记：斯蒂克尼坑，那个占据火卫一一端的巨大撞击坑，正是以她的娘家姓氏命名的。这颗卫星上许多其他地貌，也以与其发现相关的人物、或是乔纳森·斯威夫特《格列佛游记》中的人物和地名命名——书中虚构的拉普塔天文学家，早在霍尔真正发现火星的两颗卫星一个多世纪之前，就以讽刺笔法“赋予”了火星两颗卫星。

被俘获的小行星，还是火星自身的碎片？

火卫一颜色极暗，只反射约7%照射到它表面的光线，其表面成分与富碳的原始物质高度吻合，类似于碳质球粒陨石以及来自小行星带外侧的D型小行星。这种相似性长期以来支持着最简单的解释：火卫一是一颗游荡的小行星，因过于靠近火星而被其引力俘获。问题在于，它的轨道几乎是正圆形，而且几乎完全位于火星的赤道平面内，单凭“俘获”很难自然形成这样的轨道特征。

另一种相互竞争的假说认为，火卫一和火卫二是由一次巨大撞击在火星轨道上炸出的碎片盘聚合而成——与人们认为形成地球月球的机制大致相同。它约1.88克/立方厘米的低密度，以及估计接近30%的内部孔隙率，都表明它更像是一堆松散胶结的“碎石堆”，而非坚实的整块岩石，这与由较小碎片重新聚合而成的物质特征相符。解开这一谜题，是未来探测任务的核心目标之一。

斯蒂克尼坑与神秘的沟槽

火卫一上最引人瞩目的单一特征是斯蒂克尼撞击坑，直径约9公里，而整个天体的宽度也不过约22公里。造就这个撞击坑的那次撞击，威力之大几乎足以将这颗卫星彻底击碎；此后，细小的尘埃沿着坑壁内侧缓缓滑落，在巨砾滚向坑底的路径上留下了暗色的条纹。

在火卫一表面大片区域，辐射状分布着一道道长长的平行沟槽——通常深度不足30米，宽度100到200米，长度可达20公里。数十年来，人们一直认为这些条纹是斯蒂克尼撞击留下的断裂痕迹。但更新的建模研究认为，它们更可能是撞击抛出的一串串巨砾在表面滚动、弹跳所刻画出的痕迹，而另一些研究者则认为，部分沟槽是正在缓慢把这颗卫星撕裂的潮汐应力所形成的“拉伸痕”。

最快、最近的卫星——也是注定消亡的卫星

火卫一距火星中心仅9,376公里，距火星表面仅约6,000公里——比任何已知卫星距其行星都更近。它完成一整圈公转只需7小时39分钟，大约每个火星日绕行三圈。由于它公转速度快于火星自转速度，站在火星表面的观测者会看到火卫一从西边升起、从东边落下，一天之内两次划过天空，移动速度快到肉眼就能察觉它的相位变化。火卫一处于潮汐锁定状态，始终以同一个伤痕累累的面朝向火星。

这种低而快的轨道同样致命。与火星的潮汐相互作用正以每世纪约2米的速度将火卫一向内拖拽。据估计，再过3,000万到5,000万年，它要么会撞上火星表面，要么——更有可能——越过洛希极限，被潮汐力撕碎成一圈临时环绕火星的碎石环——这是少数几个我们已能预见其毁灭结局的卫星之一。

曾造访过的航天器

几乎每一个派往火星的探测任务都曾拍摄过火卫一。“水手9号”于1971年传回了首批详细影像，“海盗号”轨道器在70年代末拍到了清晰的近景照片，而现代的“眼睛”——火星勘测轨道飞行器的HiRISE相机，以及自2004年起多次近距离飞掠的ESA“火星快车”——已经细致地测绘出了它的沟槽和斯蒂克尼坑。苏联曾专门为这颗卫星发射了两艘探测器——“福波斯1号”和“福波斯2号”，时间是1988年；“福波斯2号”在与地面失联之前传回了部分数据，而失联恰好发生在其计划近距离接近火卫一之前。俄罗斯的“福布斯-土壤”号采样返回任务则在2011年未能成功脱离地球轨道。

下一个篇章属于日本。JAXA的“火星卫星探测”（MMX）任务计划于2026年末发射，将进入火星轨道，在火卫一上着陆，采集超过10克的表面物质，并于2031年前后将样本带回地球——这将是人类首次从火星系统带回样本。如果火卫一真的是火星自身的碎片，那么其中一些物质甚至可能是远古火星本身，正是那次形成这颗卫星的撞击，把它抛向了太空。