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

2014年，阿拉伯聯合酋長國（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(cong) 天文學角度上看這似乎不太可能。那時的阿聯酋既沒有航天機構，也沒有行星科學家，僅(jin) 僅(jin) 在不久前發射了該國的第一顆人造衛星。其快速組建的工程師團隊平均年齡才27歲，經常聽到同樣的挖苦。“你們(men) 這幫小朋友準備怎麽(me) 到達火星？”最初是計算機工程師、後來成為(wei) 該項目科學負責人的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）明亮潔淨的操作間裏，工程師們(men) 正在測試那枚汽車大小的探測器，然後他們(men) 會(hui) 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(wei) 期三周的發射窗口期內(nei) 擇機發射。

阿聯酋火星探測任務（EMM）是阿拉伯國家的首個(ge) 行星探測任務，但它並不僅(jin) 用於(yu) 技術論證。當這枚名叫希望（阿拉伯語稱為(wei) Amal）的探測器於(yu) 2021年2月到達火星時，它將會(hui) 繪製首幅火星大氣的全球分布圖。此外，與(yu) 一般航天任務不同的是，EMM將無限製地開放其數據給國際科學機構。

Sarah Al Amiri，火星科學負責人與(yu) 先進科學部部長，位於(yu) 穆罕默德·本·拉希德航天中心。（使用許可：Natalie Naccache，《自然》）

在六年內(nei) 從(cong) 地球軌道衛星發展到實現深空探測任務是“不可思議的”，領導該項目探測器團隊的科羅拉多大學博爾德分校工程師Brett Landin說道。阿聯酋以一種不太尋常的合作關(guan) 係雇傭(yong) 美國工程師，科羅拉多團隊提供了指導和建設的專(zhuan) 業(ye) 星空体育官网入口网站。“我之前從(cong) 未見過這種合作方式。” Landin說。

但對阿聯酋來說，空間科學研究並不是首要目標。麵對經濟和環境挑戰，這個(ge) 狹小、富油的海灣國家希望火星項目能加速其向星空体育官网入口网站經濟的轉變，比如通過鼓勵研究、提供基礎學科的學位項目以及激勵阿拉伯國家的年輕人投身科學等方式。與(yu) 先前的大型港口、道路建設項目類似，探測火星是一個(ge) 能夠導致“思想大轉變”的重大項目，項目經理Omran Sharaf說道。出發點“不是空間科學上的，而是經濟上的”，Omran Sharaf說。

雖然還處於(yu) 初始階段，但有跡象表明這行得通，兼任阿聯酋先進科學部長的Al Amiri說道。她組建了一支由工程師“轉行”的行星科學家隊伍，而且阿聯酋的頂尖高校在過去的幾年裏新開了天文學、物理學和其他基礎科學的學位課程。女性在這支隊伍裏占了34%（請參閱“阿聯酋的女科學家們(men) ”），同時有80%的火星任務科學家為(wei) 女性。現在阿聯酋政府正在考慮投資未來的月球探測任務，以及設立該國第一個(ge) 國家基金資助項目。

不過阿聯酋還有很長的路要走。該國100所左右的高等教育機構中隻有少數開展科學研究，Al Amiri估計大約隻有幾百名全職研究人員。雖然阿聯酋有許多工程師和技術人員，但是“我們(men) 發現科學家的數量還遠遠不夠。”高等教育部長與(yu) 阿聯酋航天局主席Ahmad Belhoul說。阿聯酋航天局於(yu) 2014年隨火星任務成立。

如果可以實現經濟轉型目標，那麽(me) 相比於(yu) 從(cong) 火星上獲取數據，這才是更大的成功。到達火星很重要，Al Amiri說，但是“如何到達那兒(er) 更加重要”。

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

超越石油

阿聯酋在許多方麵都已經舊貌換新顏，讓人感覺身處未來。阿聯酋經過多年發展才建成了世界第一高樓迪拜哈裏發塔以及自動駕駛的地鐵係統，而之前它是一個(ge) 貧窮的國家，由參與(yu) 了1971年脫離英國統治的獨立戰爭(zheng) 的零散部落組成。自那時起，石油與(yu) 龐大的基建項目幫助這個(ge) 沙漠國家轉變為(wei) 國際化的商業(ye) 、航運和旅遊中心，以及全世界人均最富有的國家之一。Sharaf說，“從(cong) 建國之日起，阿聯酋所做的一切都是為(wei) 了生存。”

但是事實表明，恰好是那些幫助阿聯酋主要城市繁榮發展的產(chan) 業(ye) 最容易受到一係列經濟崩潰的衝(chong) 擊，同時“阿拉伯之春”令該地區陷入動蕩。石油經濟的某些方麵造成了長期的問題，尤其是阿聯酋的高薪政府工作崗位以及支付給占12%人口的市民（主要由移民構成）的高額津貼。在整個(ge) 海灣地區，這些因素降低了初創公司、私營企業(ye) 和研究部門的工作崗位的吸引力。阿聯酋因為(wei) 其驚人的國家建設目標而聞名於(yu) 世，但其公民卻普遍缺乏野心，華盛頓戰略與(yu) 國際研究中心中東(dong) 項目主任Jon Alterman說。“阿聯酋政府多年來一直在嚐試創造替代性的途徑和激勵措施，以促使人民不單單從(cong) 事輕鬆的政府部門工作。” Jon Alterman說。

高級產(chan) 品質量工程師Muna al Hammadi在調試測量儀(yi) 器，位於(yu) 穆罕默德·本·拉希德航天中心的某個(ge) 實驗室。（使用許可：Natalie Naccache，《自然》）

阿聯酋不僅(jin) 石油儲(chu) 量告急，還麵臨(lin) 著食物與(yu) 淡水供給的挑戰。阿聯酋的大學生們(men) 傾(qing) 向於(yu) 學習(xi) 工程或者商業(ye) ；隻有不足5%的學生學習(xi) 醫學之類的基礎學科，或繼續攻讀博士學位。聯合國教科文組織的數據顯示，2010年前阿聯酋沒有博士學位畢業(ye) 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(ti) 水平的一半。並且雖然女性約占大學畢業(ye) 生的60%，並且其中41%是科學、技術、工程和數理（STEM）畢業(ye) 生，但是如何將她們(men) 的星空体育官网入口网站轉化為(wei) 勞動產(chan) 出，特別在科學領域，仍舊是一個(ge) 難題。

關(guan) 於(yu) 利用火星項目創造科學崗位並且激勵阿聯酋年輕人從(cong) 事科學的想法直接來自領導層，源自於(yu) 2013年末的一次內(nei) 閣決(jue) 議。那時阿聯酋為(wei) 數不多的衛星工程師之一的Sharaf，接到了一通來自副總統兼總理Mohammed Bin Rashid Al Maktoum的電話，詢問該國是否可以在2021年之前到達火星。

與(yu) 發射低地球軌道衛星相比，火星任務要複雜許多倍，而且曆史上一半的火星任務都失敗了，Al Amiri說道。繞火星飛行的探測器需要很強的自主性來處理與(yu) 地球的通信延遲（長達22分鍾）。同時這枚探測器還需要承受巨大的起飛推力，利用先進的推進方式和導航係統進入火星軌道，而阿聯酋並沒有這方麵的專(zhuan) 門星空体育官网入口网站。“去火星、造航天器不是隨口說說就能做到的。你必須真正學習(xi) 相關(guan) 技術” Belhoul說。

為(wei) 了實現這一目標，阿聯酋選擇雇傭(yong) 外國專(zhuan) 家，采用先前成功過的模式。2007年，阿聯酋雇傭(yong) 韓國公司Satrec Initiative為(wei) 其設計和建造第一顆人造衛星，但前提是該公司還需要培訓阿聯酋工程師。到2018年，阿聯酋已經可以發射自主設計和製造的人造衛星。

火星任務采用相同的流程，阿聯酋雇傭(yong) 了參與(yu) 過NASA項目的熟練工，並與(yu) 這些主要來自於(yu) 科羅拉多大學博爾德分校的人員一起研究，同時讓他們(men) 幫助培訓如何發射探測器到其他行星。起初，領導該項目飛船團隊45名國際員工的Landin說，他在剛開始的時候聽到人們(men) 暗示阿聯酋沒準就隻是靠錢鋪路上太空。“阿聯酋的火星任務絕對不是這樣，沒什麽(me) 可懷疑的。”他說。

Sharaf的上級告訴他說“要研發而不是采購”，要讓阿聯酋自己真正學到技術。在Sharaf的領導下，美國和阿聯酋的工程師們(men) 從(cong) 設計到製造的整個(ge) 任務開發過程中都通力合作。雖然主要工作地點位於(yu) 博爾德，但也有部分工作在拉希德航天中心完成。有一些阿聯酋工程師遠離家鄉(xiang) 長達半年之久，許多人都完整地體(ti) 驗了落基山脈，包括滑雪和露營。“結下的友誼地久天長。”Landin說。

Sharaf拒絕透露火星任務的預算，他說按計劃將在希望號進入火星軌道後公開任務的完整花費。然而，他堅持認為(wei) 這六年間的快速發展並不是在項目上扔錢的結果。最重要的是要得到領導層的支持，以便做出迅速的決(jue) 定，Sharaf說。缺少擁有公開競價(jia) 能力的本土行星科學家，該任務的領導者也通過回避常見的競爭(zheng) 性評估節約了時間。

培訓熱情的阿聯酋年輕人，並且在類似NASA早年大膽而充滿冒險的環境中工作給該任務增添了許多益處，使該任務成為(wei) “我職業(ye) 生涯中最令人激動的事情”，參與(yu) 過兩(liang) 次火星探測器項目的NASA資深工程師Landin說道。Landin經常被問阿聯酋的女性地位如何，他很高興(xing) 地回答說她們(men) 並沒有被輕視，實際上阿聯酋團隊中的女性比例比美國團隊中的大得多。

科學目標

為(wei) 了實現科學目標，阿聯酋參與(yu) 了火星探索項目分析小組，那是一個(ge) NASA主導的國際論壇，用於(yu) 在未來的火星任務所需要填補的星空体育官网入口网站缺口方麵取得一致意見。“這對我們(men) 融入一個(ge) 與(yu) 阿聯酋和全球科學界都息息相關(guan) 的科學領域非常重要，”Al Amiri說道。

EMM團隊隨後選擇了相應的儀(yi) 器和一條火星軌道用於(yu) 填補一個(ge) 星空体育官网入口网站空白：火星大氣每日的以及隨季節的變化。希望號的創新之處在於(yu) 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(ge) 給出火星大氣（包括雲(yun) 層、氣流、沙塵）一天之中完整分布的探測器，而非局限在某個(ge) 時段或某個(ge) 地點。該任務所取得的數據也會(hui) 完全開放給所有人研究。EMM的科學團隊成員經曆了從(cong) 工程師到論文作者的轉變，他們(men) 說自己曾經在國際會(hui) 議上因為(wei) 穿著而感到不自在。但是現在他們(men) 是固定成員，經常交換數據、演講報告。“我們(men) 的Hijab（穆斯林頭巾）仍然顯得有些突出。”在項目中參與(yu) 紫外線分光儀(yi) 工作的化學工程師Fatma Lootah說，“但是現在我認識了很多人，感覺自己也是其中的一份子。”

Lootah希望不久之後會(hui) 有科學專(zhuan) 業(ye) 的畢業(ye) 生加入團隊。拉希德航天中心的員工已經從(cong) 70人升至超過200人。中心定期外派員工出國交換，同時雇傭(yong) 大學生進入中心做研究實習(xi) 。

實習(xi) 生所在的高校大多才開始提供相關(guan) 領域的學術項目。有五所大學已經設置了基礎科學課程：比如沙迦美國大學開始提供物理學學士學位課程，阿布紮比的哈裏發大學開始提供航空航天工程項目。同時2016年成立於(yu) 艾恩阿拉伯聯合酋長國大學的國家空間科學技術中心（National Space Science and Technology Center, NSSTC）也快速成長為(wei) 能夠給大學畢業(ye) 生提供研究崗位的單位。

火星項目會(hui) 幫助激發人們(men) 投身於(yu) STEM課程的興(xing) 趣，Belhoul說。阿聯酋民眾(zhong) 注冊(ce) STEM大學課程的人數每年增長大約12%，比整體(ti) 注冊(ce) 人數的增長高6倍，且女性的增長比例最高。

Belhoul說全國掀起了對空間科學的研究熱情，特別是阿聯酋第一位宇航員Hazza Al Mansouri於(yu) 2019年進入國際空間站，更助長了研究熱情。今年早些時候，阿聯酋宣布將聯合11個(ge) 阿拉伯國家在阿聯酋國家空間科學技術中心建造一顆氣候監測衛星。自2014年起，沙特阿拉伯和巴林也建立了自己的空間研究機構。阿聯酋推進的一係列研究中，火星探測項目最為(wei) 公眾(zhong) 所熟知，Belhoul說。在2017年啟動的計劃中，阿聯酋的目標是到2030年將本國培養(yang) 的博士數量增加為(wei) 原來的3倍，並將通過更加靈活的簽證項目努力從(cong) 國外引進研究人員，以作為(wei) 補充。

Belhoul的部門希望在今年晚些時候，內(nei) 閣能夠通過自己關(guan) 於(yu) 設立國家競爭(zheng) 性研究基金的提議，該基金將為(wei) 高校科學研究提供長期、穩定的支持以促進科學的發展，該基金還將提供吸引海外學者的資金。Belhoul表示，本部門運作的一項長達四年、總值達一億(yi) 迪拉姆（約合2700萬(wan) 美元）的資助計劃正在試點中，用於(yu) 給選中的研究項目提供多年資助，而且下一輪計劃還會(hui) “大得多”。阿聯酋用於(yu) 研究與(yu) 開發的資金在GDP中所占比重已經從(cong) 2011年的0.5%升高到2018年的1.3%，並且有望在明年年底達到期望的1.5%。阿聯酋對繼續推進空間研究有龐大的計劃。該國計劃在迪拜附近建造“火星科學城”，用於(yu) 研究、教育和娛樂(le) 。並且和其他許多國家一樣，阿聯酋如今也在考慮發射飛船，或許是載人飛船，登陸月球。

許多國外的研究者對阿聯酋的太空冒險感到非常激動。“我很開心能聽到團隊談論他們(men) 開展這項探測計劃的原因，他們(men) 將其視為(wei) 一個(ge) 鼓舞人心的目標，給整個(ge) 中東(dong) 地區帶來興(xing) 奮和希望。”美國劍橋麻省理工學院的宇航工程與(yu) 政策專(zhuan) 家Danielle Wood說道。

另一個(ge) 聲稱的政府計劃是定居火星，雖然可能要到2117年才有望實現該計劃。“我們(men) 仍舊會(hui) 堅持探索火星的長期目標，但是月球任務是實現火星任務之前的跳板。”Belhoul說道。即使這種宣傳(chuan) 聽起來不太讓人信服，但是希望號任務給阿聯酋帶來了實實在在的技術能力，美國德州休斯頓萊斯大學的海灣國曆史學家Kristian Coates Ulrichsen說道。他說這項任務給阿聯酋帶來了新一代的科學和技術人才，這是走向經濟多樣化的重要一步。

考慮到阿聯酋開始授予博士學位的時間不長，目前STEM教育與(yu) 研究的蓬勃發展還需要依賴引進國外科學家。到目前為(wei) 止，阿聯酋的主要城市在吸引世界各地的商業(ye) 人才方麵沒有困難，但是在吸引學術人才方麵則是一個(ge) 難題。Coates Ulrichsen警告說雖然阿聯酋將自己視為(wei) 一個(ge) 包容和自由的社會(hui) ，但該國政府作為(wei) 全球少數幾個(ge) 聯邦君主製政府之一，自2011年阿拉伯之春後就更加嚴(yan) 厲地打擊言論自由。置身於(yu) 政治之外的科學家不會(hui) 碰到這些問題，Coates Ulrichsen說，但那些發表政治敏感或反對阿聯酋政府政策言論的研究者會(hui) 有被逮捕和拘留的風險。“在什麽(me) 能說和什麽(me) 不能說方麵，阿聯酋是全球管控最嚴(yan) 的國家之一。”他說。其他一些法律，哪怕很少執行，也會(hui) 引起外國人的注意，比如禁止除異性婚姻外的其他性結合形式。

保持阿聯酋科學能力增長的勢頭也有很多困難，因為(wei) 阿聯酋的經濟正在下滑在全球經濟放緩之前就開始下滑，並且在新冠疫情期間原油價(jia) 格遭到腰斬。Alterman說阿聯酋已經實現了顯著的發展，但是該國的巨大野心可能並不持久。“阿聯酋麵臨(lin) 的許多挑戰一直集中在後續工作上，因為(wei) 未來總會(hui) 有一些新事物。”他說。

今年早些時候，火星探測項目國際審查委員會(hui) 的成員告訴Al Amiri，在2015年時他們(men) 曾懷疑該項目會(hui) 失敗，雖然當時他們(men) 並沒有告訴她。不過Al Amiri已經習(xi) 慣了被視為(wei) 是弱者。“在國際發展的競爭(zheng) 中我們(men) 屬於(yu) 後來的新興(xing) 國家。人們(men) 認為(wei) 這個(ge) 項目十分瘋狂是很自然的事情。”她說。沒有大膽的計劃，任何國家都無法像阿聯酋一樣進步如此迅速，Al Amiri說：“對我們(men) 來說，這並不奢侈。這也不是耍花招。提升技術和能力，並且帶動國家整體(ti) 發展絕對是必要的。”

阿聯酋的女科學家們(men)

雖然女性在科學與(yu) 技術畢業(ye) 生中占很大一部分，但是她們(men) 的星空体育官网入口网站並沒有轉化為(wei) 生產(chan) 力。

當阿聯酋的火星任務啟動時，這將會(hui) 是整個(ge) 國家的勝利，特別是對占了任務團隊34%、科學團隊80%的女性而言。阿聯酋的女性勞動者占比較低，僅(jin) 28%，但這種情況正在改善，盡管傳(chuan) 統的性別和家庭觀念仍然深入人心。

在阿聯酋，女性代表著新興(xing) 的人才渠道。女性占到阿聯酋科學、技術、工程和數理畢業(ye) 生的56%，如果算上外國學生，比例則下降為(wei) 41%。不過這兩(liang) 個(ge) 比例都遠高於(yu) 世界平均水平。女性也占到全阿聯酋畢業(ye) 生的70%。造成這一結果的原因還不清楚，迪拜波士頓谘詢公司的合夥(huo) 人Maya El-Hachem說道。不過，Maya El-Hachem說，該國女性參與(yu) 高等教育的熱情更高，而男性則通常從(cong) 事商業(ye) 、參軍(jun) 或者出國留學。此外在封閉學校的女孩可以由更專(zhuan) 業(ye) 的教師執教，因為(wei) 阿聯酋的文化長期以來認為(wei) ，對女性來說教師是聲望更高的職業(ye) 。

數據來源：國際勞工組織/聯合國教科文組織

考慮到女性的受教育程度水平，她們(men) 進入職場的比率仍然很低，El-Hachem說道。一些女性並未選擇工作，特別是在這個(ge) 國家的保守地區，家庭觀念傾(qing) 向於(yu) 將女性約束在家庭內(nei) 部，使得女性更難進入職場。根據人權觀察組織，阿聯酋法律仍舊允許一定水平的家庭暴力，並且要求阿聯酋女性的婚嫁需要取得男性監護人的許可。

不過在過去的50年中，阿聯酋的文化也在不斷發展，對女性的觀念每年都在變得更加自由，阿聯酋先進科學部部長Sarah Al Amiri說。女性在過去十年間擔任了更多領導角色，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(wei) 雇員提供了更長的產(chan) 假和更靈活的工作。該國還於(yu) 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》雜誌的高級物理學記者。

翻譯：常灝傑

審校：曾小歡

引進來源：科學美國人

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


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