2020年2月13日，操作人員在阿聯(lián)酋首都迪拜的穆罕默德·本·拉希德航天中心為希望號火星探測器（圖中左側(cè)的箱中）的發(fā)射做準(zhǔn)備。（使用許可：Natalie Naccache，《自然》）

2014年，阿拉伯聯(lián)合酋長國（UAE）宣布，該國計劃在建國50周年的2021年12月開展火星宇航項目，從天文學(xué)角度上看這似乎不太可能。那時的阿聯(lián)酋既沒有航天機(jī)構(gòu)，也沒有行星科學(xué)家，僅僅在不久前發(fā)射了該國的第一顆人造衛(wèi)星。其快速組建的工程師團(tuán)隊平均年齡才27歲，經(jīng)常聽到同樣的挖苦?！澳銈冞@幫小朋友準(zhǔn)備怎么到達(dá)火星？”最初是計算機(jī)工程師、后來成為該項目科學(xué)負(fù)責(zé)人的Sarah Al Amiri說道。

六年來，Al Amiri一直在支撐該項目。今年2月這枚阿聯(lián)酋自主組裝的火星探測器開始測試時，她感到十分自豪。在迪拜穆罕默德·本·拉希德航天中心（MBRSC）明亮潔凈的操作間里，工程師們正在測試那枚汽車大小的探測器，然后他們會將探測器運往日本種子島航天中心。這枚探測器將在7月15日起為期三周的發(fā)射窗口期內(nèi)擇機(jī)發(fā)射。

阿聯(lián)酋火星探測任務(wù)（EMM）是阿拉伯國家的首個行星探測任務(wù)，但它并不僅用于技術(shù)論證。當(dāng)這枚名叫希望（阿拉伯語稱為Amal）的探測器于2021年2月到達(dá)火星時，它將會繪制首幅火星大氣的全球分布圖。此外，與一般航天任務(wù)不同的是，EMM將無限制地開放其數(shù)據(jù)給國際科學(xué)機(jī)構(gòu)。

Sarah Al Amiri，火星科學(xué)負(fù)責(zé)人與先進(jìn)科學(xué)部部長，位于穆罕默德·本·拉希德航天中心。（使用許可：Natalie Naccache，《自然》）

在六年內(nèi)從地球軌道衛(wèi)星發(fā)展到實現(xiàn)深空探測任務(wù)是“不可思議的”，領(lǐng)導(dǎo)該項目探測器團(tuán)隊的科羅拉多大學(xué)博爾德分校工程師Brett Landin說道。阿聯(lián)酋以一種不太尋常的合作關(guān)系雇傭美國工程師，科羅拉多團(tuán)隊提供了指導(dǎo)和建設(shè)的專業(yè)知識?！拔抑皬奈匆娺^這種合作方式?！?Landin說。

但對阿聯(lián)酋來說，空間科學(xué)研究并不是首要目標(biāo)。面對經(jīng)濟(jì)和環(huán)境挑戰(zhàn)，這個狹小、富油的海灣國家希望火星項目能加速其向知識經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變，比如通過鼓勵研究、提供基礎(chǔ)學(xué)科的學(xué)位項目以及激勵阿拉伯國家的年輕人投身科學(xué)等方式。與先前的大型港口、道路建設(shè)項目類似，探測火星是一個能夠?qū)е隆八枷氪筠D(zhuǎn)變”的重大項目，項目經(jīng)理Omran Sharaf說道。出發(fā)點“不是空間科學(xué)上的，而是經(jīng)濟(jì)上的”，Omran Sharaf說。

雖然還處于初始階段，但有跡象表明這行得通，兼任阿聯(lián)酋先進(jìn)科學(xué)部長的Al Amiri說道。她組建了一支由工程師“轉(zhuǎn)行”的行星科學(xué)家隊伍，而且阿聯(lián)酋的頂尖高校在過去的幾年里新開了天文學(xué)、物理學(xué)和其他基礎(chǔ)科學(xué)的學(xué)位課程。女性在這支隊伍里占了34%（請參閱“阿聯(lián)酋的女科學(xué)家們”），同時有80%的火星任務(wù)科學(xué)家為女性?，F(xiàn)在阿聯(lián)酋政府正在考慮投資未來的月球探測任務(wù)，以及設(shè)立該國第一個國家基金資助項目。

不過阿聯(lián)酋還有很長的路要走。該國100所左右的高等教育機(jī)構(gòu)中只有少數(shù)開展科學(xué)研究，Al Amiri估計大約只有幾百名全職研究人員。雖然阿聯(lián)酋有許多工程師和技術(shù)人員，但是“我們發(fā)現(xiàn)科學(xué)家的數(shù)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?！备叩冉逃块L與阿聯(lián)酋航天局主席Ahmad Belhoul說。阿聯(lián)酋航天局于2014年隨火星任務(wù)成立。

如果可以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型目標(biāo)，那么相比于從火星上獲取數(shù)據(jù)，這才是更大的成功。到達(dá)火星很重要，Al Amiri說，但是“如何到達(dá)那兒更加重要”。

高級產(chǎn)品質(zhì)量工程師Muna al Hammadi（中）向其他工程師同事作說明，位于穆罕默德·本·拉希德航天中心的某個實驗室。（使用許可：Natalie Naccache，《自然》）

超越石油

阿聯(lián)酋在許多方面都已經(jīng)舊貌換新顏，讓人感覺身處未來。阿聯(lián)酋經(jīng)過多年發(fā)展才建成了世界第一高樓迪拜哈里發(fā)塔以及自動駕駛的地鐵系統(tǒng)，而之前它是一個貧窮的國家，由參與了1971年脫離英國統(tǒng)治的獨立戰(zhàn)爭的零散部落組成。自那時起，石油與龐大的基建項目幫助這個沙漠國家轉(zhuǎn)變?yōu)閲H化的商業(yè)、航運和旅游中心，以及全世界人均最富有的國家之一。Sharaf說，“從建國之日起，阿聯(lián)酋所做的一切都是為了生存?！?/p>

但是事實表明，恰好是那些幫助阿聯(lián)酋主要城市繁榮發(fā)展的產(chǎn)業(yè)最容易受到一系列經(jīng)濟(jì)崩潰的沖擊，同時“阿拉伯之春”令該地區(qū)陷入動蕩。石油經(jīng)濟(jì)的某些方面造成了長期的問題，尤其是阿聯(lián)酋的高薪政府工作崗位以及支付給占12%人口的市民（主要由移民構(gòu)成）的高額津貼。在整個海灣地區(qū)，這些因素降低了初創(chuàng)公司、私營企業(yè)和研究部門的工作崗位的吸引力。阿聯(lián)酋因為其驚人的國家建設(shè)目標(biāo)而聞名于世，但其公民卻普遍缺乏野心，華盛頓戰(zhàn)略與國際研究中心中東項目主任Jon Alterman說?！鞍⒙?lián)酋政府多年來一直在嘗試創(chuàng)造替代性的途徑和激勵措施，以促使人民不單單從事輕松的政府部門工作?！?Jon Alterman說。

高級產(chǎn)品質(zhì)量工程師Muna al Hammadi在調(diào)試測量儀器，位于穆罕默德·本·拉希德航天中心的某個實驗室。（使用許可：Natalie Naccache，《自然》）

阿聯(lián)酋不僅石油儲量告急，還面臨著食物與淡水供給的挑戰(zhàn)。阿聯(lián)酋的大學(xué)生們傾向于學(xué)習(xí)工程或者商業(yè)；只有不足5%的學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)之類的基礎(chǔ)學(xué)科，或繼續(xù)攻讀博士學(xué)位。聯(lián)合國教科文組織的數(shù)據(jù)顯示，2010年前阿聯(lián)酋沒有博士學(xué)位畢業(yè)生，而在2017年博士生占受高等教育人口的比例不到0.8%，是阿拉伯各國總體水平的一半。并且雖然女性約占大學(xué)畢業(yè)生的60%，并且其中41%是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)理（STEM）畢業(yè)生，但是如何將她們的知識轉(zhuǎn)化為勞動產(chǎn)出，特別在科學(xué)領(lǐng)域，仍舊是一個難題。

關(guān)于利用火星項目創(chuàng)造科學(xué)崗位并且激勵阿聯(lián)酋年輕人從事科學(xué)的想法直接來自領(lǐng)導(dǎo)層，源自于2013年末的一次內(nèi)閣決議。那時阿聯(lián)酋為數(shù)不多的衛(wèi)星工程師之一的Sharaf，接到了一通來自副總統(tǒng)兼總理Mohammed Bin Rashid Al Maktoum的電話，詢問該國是否可以在2021年之前到達(dá)火星。

與發(fā)射低地球軌道衛(wèi)星相比，火星任務(wù)要復(fù)雜許多倍，而且歷史上一半的火星任務(wù)都失敗了，Al Amiri說道。繞火星飛行的探測器需要很強(qiáng)的自主性來處理與地球的通信延遲（長達(dá)22分鐘）。同時這枚探測器還需要承受巨大的起飛推力，利用先進(jìn)的推進(jìn)方式和導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)入火星軌道，而阿聯(lián)酋并沒有這方面的專門知識?！叭セ鹦?、造航天器不是隨口說說就能做到的。你必須真正學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)” Belhoul說。

為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，阿聯(lián)酋選擇雇傭外國專家，采用先前成功過的模式。2007年，阿聯(lián)酋雇傭韓國公司Satrec Initiative為其設(shè)計和建造第一顆人造衛(wèi)星，但前提是該公司還需要培訓(xùn)阿聯(lián)酋工程師。到2018年，阿聯(lián)酋已經(jīng)可以發(fā)射自主設(shè)計和制造的人造衛(wèi)星。

火星任務(wù)采用相同的流程，阿聯(lián)酋雇傭了參與過NASA項目的熟練工，并與這些主要來自于科羅拉多大學(xué)博爾德分校的人員一起研究，同時讓他們幫助培訓(xùn)如何發(fā)射探測器到其他行星。起初，領(lǐng)導(dǎo)該項目飛船團(tuán)隊45名國際員工的Landin說，他在剛開始的時候聽到人們暗示阿聯(lián)酋沒準(zhǔn)就只是靠錢鋪路上太空?！鞍⒙?lián)酋的火星任務(wù)絕對不是這樣，沒什么可懷疑的?！彼f。

Sharaf的上級告訴他說“要研發(fā)而不是采購”，要讓阿聯(lián)酋自己真正學(xué)到技術(shù)。在Sharaf的領(lǐng)導(dǎo)下，美國和阿聯(lián)酋的工程師們從設(shè)計到制造的整個任務(wù)開發(fā)過程中都通力合作。雖然主要工作地點位于博爾德，但也有部分工作在拉希德航天中心完成。有一些阿聯(lián)酋工程師遠(yuǎn)離家鄉(xiāng)長達(dá)半年之久，許多人都完整地體驗了落基山脈，包括滑雪和露營。“結(jié)下的友誼地久天長。”Landin說。

Sharaf拒絕透露火星任務(wù)的預(yù)算，他說按計劃將在希望號進(jìn)入火星軌道后公開任務(wù)的完整花費。然而，他堅持認(rèn)為這六年間的快速發(fā)展并不是在項目上扔錢的結(jié)果。最重要的是要得到領(lǐng)導(dǎo)層的支持，以便做出迅速的決定，Sharaf說。缺少擁有公開競價能力的本土行星科學(xué)家，該任務(wù)的領(lǐng)導(dǎo)者也通過回避常見的競爭性評估節(jié)約了時間。

培訓(xùn)熱情的阿聯(lián)酋年輕人，并且在類似NASA早年大膽而充滿冒險的環(huán)境中工作給該任務(wù)增添了許多益處，使該任務(wù)成為“我職業(yè)生涯中最令人激動的事情”，參與過兩次火星探測器項目的NASA資深工程師Landin說道。Landin經(jīng)常被問阿聯(lián)酋的女性地位如何，他很高興地回答說她們并沒有被輕視，實際上阿聯(lián)酋團(tuán)隊中的女性比例比美國團(tuán)隊中的大得多。

科學(xué)目標(biāo)

為了實現(xiàn)科學(xué)目標(biāo)，阿聯(lián)酋參與了火星探索項目分析小組，那是一個NASA主導(dǎo)的國際論壇，用于在未來的火星任務(wù)所需要填補(bǔ)的知識缺口方面取得一致意見。“這對我們?nèi)谌胍粋€與阿聯(lián)酋和全球科學(xué)界都息息相關(guān)的科學(xué)領(lǐng)域非常重要，”Al Amiri說道。

EMM團(tuán)隊隨后選擇了相應(yīng)的儀器和一條火星軌道用于填補(bǔ)一個知識空白：火星大氣每日的以及隨季節(jié)的變化。希望號的創(chuàng)新之處在于它運行在一條特殊軌道。它的運行路徑又寬又長，因而它將是第一個給出火星大氣（包括云層、氣流、沙塵）一天之中完整分布的探測器，而非局限在某個時段或某個地點。該任務(wù)所取得的數(shù)據(jù)也會完全開放給所有人研究。EMM的科學(xué)團(tuán)隊成員經(jīng)歷了從工程師到論文作者的轉(zhuǎn)變，他們說自己曾經(jīng)在國際會議上因為穿著而感到不自在。但是現(xiàn)在他們是固定成員，經(jīng)常交換數(shù)據(jù)、演講報告?！拔覀兊腍ijab（穆斯林頭巾）仍然顯得有些突出?！痹陧椖恐袇⑴c紫外線分光儀工作的化學(xué)工程師Fatma Lootah說，“但是現(xiàn)在我認(rèn)識了很多人，感覺自己也是其中的一份子?！?/p>

Lootah希望不久之后會有科學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生加入團(tuán)隊。拉希德航天中心的員工已經(jīng)從70人升至超過200人。中心定期外派員工出國交換，同時雇傭大學(xué)生進(jìn)入中心做研究實習(xí)。

實習(xí)生所在的高校大多才開始提供相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)項目。有五所大學(xué)已經(jīng)設(shè)置了基礎(chǔ)科學(xué)課程：比如沙迦美國大學(xué)開始提供物理學(xué)學(xué)士學(xué)位課程，阿布扎比的哈里發(fā)大學(xué)開始提供航空航天工程項目。同時2016年成立于艾恩阿拉伯聯(lián)合酋長國大學(xué)的國家空間科學(xué)技術(shù)中心（National Space Science and Technology Center, NSSTC）也快速成長為能夠給大學(xué)畢業(yè)生提供研究崗位的單位。

火星項目會幫助激發(fā)人們投身于STEM課程的興趣，Belhoul說。阿聯(lián)酋民眾注冊STEM大學(xué)課程的人數(shù)每年增長大約12%，比整體注冊人數(shù)的增長高6倍，且女性的增長比例最高。

Belhoul說全國掀起了對空間科學(xué)的研究熱情，特別是阿聯(lián)酋第一位宇航員Hazza Al Mansouri于2019年進(jìn)入國際空間站，更助長了研究熱情。今年早些時候，阿聯(lián)酋宣布將聯(lián)合11個阿拉伯國家在阿聯(lián)酋國家空間科學(xué)技術(shù)中心建造一顆氣候監(jiān)測衛(wèi)星。自2014年起，沙特阿拉伯和巴林也建立了自己的空間研究機(jī)構(gòu)。阿聯(lián)酋推進(jìn)的一系列研究中，火星探測項目最為公眾所熟知，Belhoul說。在2017年啟動的計劃中，阿聯(lián)酋的目標(biāo)是到2030年將本國培養(yǎng)的博士數(shù)量增加為原來的3倍，并將通過更加靈活的簽證項目努力從國外引進(jìn)研究人員，以作為補(bǔ)充。

Belhoul的部門希望在今年晚些時候，內(nèi)閣能夠通過自己關(guān)于設(shè)立國家競爭性研究基金的提議，該基金將為高?？茖W(xué)研究提供長期、穩(wěn)定的支持以促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展，該基金還將提供吸引海外學(xué)者的資金。Belhoul表示，本部門運作的一項長達(dá)四年、總值達(dá)一億迪拉姆（約合2700萬美元）的資助計劃正在試點中，用于給選中的研究項目提供多年資助，而且下一輪計劃還會“大得多”。阿聯(lián)酋用于研究與開發(fā)的資金在GDP中所占比重已經(jīng)從2011年的0.5%升高到2018年的1.3%，并且有望在明年年底達(dá)到期望的1.5%。阿聯(lián)酋對繼續(xù)推進(jìn)空間研究有龐大的計劃。該國計劃在迪拜附近建造“火星科學(xué)城”，用于研究、教育和娛樂。并且和其他許多國家一樣，阿聯(lián)酋如今也在考慮發(fā)射飛船，或許是載人飛船，登陸月球。

許多國外的研究者對阿聯(lián)酋的太空冒險感到非常激動?！拔液荛_心能聽到團(tuán)隊談?wù)撍麄冮_展這項探測計劃的原因，他們將其視為一個鼓舞人心的目標(biāo)，給整個中東地區(qū)帶來興奮和希望?！泵绹鴦蚵槭±砉W(xué)院的宇航工程與政策專家Danielle Wood說道。

另一個聲稱的政府計劃是定居火星，雖然可能要到2117年才有望實現(xiàn)該計劃?！拔覀?nèi)耘f會堅持探索火星的長期目標(biāo)，但是月球任務(wù)是實現(xiàn)火星任務(wù)之前的跳板。”Belhoul說道。即使這種宣傳聽起來不太讓人信服，但是希望號任務(wù)給阿聯(lián)酋帶來了實實在在的技術(shù)能力，美國德州休斯頓萊斯大學(xué)的海灣國歷史學(xué)家Kristian Coates Ulrichsen說道。他說這項任務(wù)給阿聯(lián)酋帶來了新一代的科學(xué)和技術(shù)人才，這是走向經(jīng)濟(jì)多樣化的重要一步。

考慮到阿聯(lián)酋開始授予博士學(xué)位的時間不長，目前STEM教育與研究的蓬勃發(fā)展還需要依賴引進(jìn)國外科學(xué)家。到目前為止，阿聯(lián)酋的主要城市在吸引世界各地的商業(yè)人才方面沒有困難，但是在吸引學(xué)術(shù)人才方面則是一個難題。Coates Ulrichsen警告說雖然阿聯(lián)酋將自己視為一個包容和自由的社會，但該國政府作為全球少數(shù)幾個聯(lián)邦君主制政府之一，自2011年阿拉伯之春后就更加嚴(yán)厲地打擊言論自由。置身于政治之外的科學(xué)家不會碰到這些問題，Coates Ulrichsen說，但那些發(fā)表政治敏感或反對阿聯(lián)酋政府政策言論的研究者會有被逮捕和拘留的風(fēng)險?！霸谑裁茨苷f和什么不能說方面，阿聯(lián)酋是全球管控最嚴(yán)的國家之一。”他說。其他一些法律，哪怕很少執(zhí)行，也會引起外國人的注意，比如禁止除異性婚姻外的其他性結(jié)合形式。

保持阿聯(lián)酋科學(xué)能力增長的勢頭也有很多困難，因為阿聯(lián)酋的經(jīng)濟(jì)正在下滑在全球經(jīng)濟(jì)放緩之前就開始下滑，并且在新冠疫情期間原油價格遭到腰斬。Alterman說阿聯(lián)酋已經(jīng)實現(xiàn)了顯著的發(fā)展，但是該國的巨大野心可能并不持久?！鞍⒙?lián)酋面臨的許多挑戰(zhàn)一直集中在后續(xù)工作上，因為未來總會有一些新事物?！彼f。

今年早些時候，火星探測項目國際審查委員會的成員告訴Al Amiri，在2015年時他們曾懷疑該項目會失敗，雖然當(dāng)時他們并沒有告訴她。不過Al Amiri已經(jīng)習(xí)慣了被視為是弱者?！霸趪H發(fā)展的競爭中我們屬于后來的新興國家。人們認(rèn)為這個項目十分瘋狂是很自然的事情?！彼f。沒有大膽的計劃，任何國家都無法像阿聯(lián)酋一樣進(jìn)步如此迅速，Al Amiri說：“對我們來說，這并不奢侈。這也不是耍花招。提升技術(shù)和能力，并且?guī)訃艺w發(fā)展絕對是必要的?！?/p>

阿聯(lián)酋的女科學(xué)家們

雖然女性在科學(xué)與技術(shù)畢業(yè)生中占很大一部分，但是她們的知識并沒有轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

當(dāng)阿聯(lián)酋的火星任務(wù)啟動時，這將會是整個國家的勝利，特別是對占了任務(wù)團(tuán)隊34%、科學(xué)團(tuán)隊80%的女性而言。阿聯(lián)酋的女性勞動者占比較低，僅28%，但這種情況正在改善，盡管傳統(tǒng)的性別和家庭觀念仍然深入人心。

在阿聯(lián)酋，女性代表著新興的人才渠道。女性占到阿聯(lián)酋科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)理畢業(yè)生的56%，如果算上外國學(xué)生，比例則下降為41%。不過這兩個比例都遠(yuǎn)高于世界平均水平。女性也占到全阿聯(lián)酋畢業(yè)生的70%。造成這一結(jié)果的原因還不清楚，迪拜波士頓咨詢公司的合伙人Maya El-Hachem說道。不過，Maya El-Hachem說，該國女性參與高等教育的熱情更高，而男性則通常從事商業(yè)、參軍或者出國留學(xué)。此外在封閉學(xué)校的女孩可以由更專業(yè)的教師執(zhí)教，因為阿聯(lián)酋的文化長期以來認(rèn)為，對女性來說教師是聲望更高的職業(yè)。

數(shù)據(jù)來源：國際勞工組織/聯(lián)合國教科文組織

考慮到女性的受教育程度水平，她們進(jìn)入職場的比率仍然很低，El-Hachem說道。一些女性并未選擇工作，特別是在這個國家的保守地區(qū)，家庭觀念傾向于將女性約束在家庭內(nèi)部，使得女性更難進(jìn)入職場。根據(jù)人權(quán)觀察組織，阿聯(lián)酋法律仍舊允許一定水平的家庭暴力，并且要求阿聯(lián)酋女性的婚嫁需要取得男性監(jiān)護(hù)人的許可。

不過在過去的50年中，阿聯(lián)酋的文化也在不斷發(fā)展，對女性的觀念每年都在變得更加自由，阿聯(lián)酋先進(jìn)科學(xué)部部長Sarah Al Amiri說。女性在過去十年間擔(dān)任了更多領(lǐng)導(dǎo)角色，特別是在政府部門中，有三分之二的政府雇員和四分之一的部長是女性，Sarah Al Amiri說。在過去三年中，政府為雇員提供了更長的產(chǎn)假和更靈活的工作。該國還于今年通過了一項法律，要求對男性和女性同工同酬。

作者：Elizabeth Gibney是《自然》雜志的高級物理學(xué)記者。

翻譯：常灝杰

審校：曾小歡

引進(jìn)來源：科學(xué)美國人

引進(jìn)鏈接：https://www.scientificamerican.com/article/how-a-small-arab-nation-built-a-mars-mission-from-scratch-in-six-years/?tdsourcetag=s_pcqq_aiomsg


關(guān)注【深圳科普】微信公眾號，在對話框：
回復(fù)【最新活動】，了解近期科普活動
回復(fù)【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回復(fù)【研學(xué)營】，了解最新科普研學(xué)營
回復(fù)【科普課堂】，了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書籍】，了解最新科普書籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】，了解最新團(tuán)體定制活動
回復(fù)【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥知識】，學(xué)習(xí)觀鳥相關(guān)科普知識
回復(fù)【博物學(xué)院】，了解更多博物學(xué)院活動詳情
?