肖 揚(yáng) 劉 遠(yuǎn)等
2004年1月3日,在經(jīng)過(guò)半年多的“星際旅行”之后,“勇氣號(hào)”抵達(dá)它此行的終點(diǎn)并開(kāi)始著陸。
以大約1.9萬(wàn)千米的時(shí)速,“勇氣號(hào)”沖入130千米厚的火星大氣層;在距離火星表面大約8千米時(shí),在空氣阻力作用下時(shí)速降至1600千米,這時(shí)直徑為10多米的降落傘自動(dòng)打開(kāi);在接近火星地面時(shí),外層氣囊彈出。同時(shí)制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)向地面噴出火焰以增加著陸緩沖力;在距離地面12米時(shí),降落傘繩索自動(dòng)斷開(kāi)。接下來(lái)所發(fā)生的事情令世界為之矚目——
12時(shí)35分,被氣囊包裹得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)的“勇氣號(hào)”像皮球一樣落在火星表面上,它翻滾著、彈跳著,最初彈起時(shí)有5層樓那么高,反復(fù)彈跳數(shù)十次后終于落穩(wěn)。
12時(shí)52分,“勇氣號(hào)”向地球發(fā)回第一個(gè)信息。
15時(shí)45分,“勇氣號(hào)”向地球傳回首批火星全景照片。
登陸7天后,“勇氣號(hào)”部分直起身子,伸開(kāi)兩個(gè)前輪。在從地球到火星近7個(gè)月的長(zhǎng)途旅行中,“勇氣號(hào)”一直蜷縮著身體以使體積保持最小狀態(tài)。
登陸兩星期之后,“勇氣號(hào)”走出登陸艙,它用6個(gè)輪子接觸火星表面,成功地踏上了火星。
1月22日,也就是登陸1 天后,美國(guó)宇航局火星探測(cè)計(jì)劃負(fù)責(zé)人突然向世界宣布:“勇氣號(hào)”已經(jīng)停止向地球傳遞信號(hào)達(dá)24小時(shí)之久,并稱:這是極其嚴(yán)重的異常現(xiàn)象。
我們的故事就從“勇氣號(hào)”與地球失去聯(lián)系開(kāi)始。
“勇氣號(hào)”突然沉默
在登陸火星19天后,“勇氣號(hào)”突然與地球失去了聯(lián)系。
在此之前,情況看起來(lái)十分正常:“勇氣號(hào)”踏上火星表面之后,隨即開(kāi)始對(duì)火星土壤進(jìn)行分析,一切都按部就班地進(jìn)行著。可是現(xiàn)在它突然“沉默”了。出了什么問(wèn)題:設(shè)計(jì)失誤?硬件故障?其他什么原因?科學(xué)家一時(shí)間百思不得其解。與此同時(shí),“機(jī)遇號(hào)”即將到達(dá)火星。
盡管“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”火星探測(cè)計(jì)劃的準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4年之久,耗資8.5億美元之巨,付出的人力難計(jì)其數(shù),但是這并不能保證這次任務(wù)就能萬(wàn)無(wú)一失。事實(shí)上,在探測(cè)器每次進(jìn)入地球之外其他行星的大氣層、下降、著陸的過(guò)程中,科學(xué)家從來(lái)都不敢說(shuō)有絕對(duì)的把握,這也正是難度極大的外星探測(cè)任務(wù)的一個(gè)特點(diǎn)。現(xiàn)在,科學(xué)家的擔(dān)憂變成了現(xiàn)實(shí)——“勇氣號(hào)”“沉默”了,地面控制人員同他們價(jià)值4億美元的“機(jī)器人寶寶”——“勇氣號(hào)”火星車失去了聯(lián)系,無(wú)人知道在遠(yuǎn)離地球1.2億千米之外的“勇氣號(hào)”究竟是“死”是“活”。就在與“勇氣號(hào)”失去聯(lián)系之前幾小時(shí),地面控制人員還聽(tīng)到過(guò)兩聲“嗶、嗶”聲,這是他們?cè)儐?wèn)“勇氣號(hào)”“你還活著嗎?”所得到的回答。可是現(xiàn)在。就連這原本說(shuō)明不了多大問(wèn)題的“嗶、嗶”聲也沒(méi)有了。
問(wèn)題究竟出在哪里呢?科學(xué)家們只知道在遙遠(yuǎn)的火星上,他們的一個(gè)“機(jī)器人寶寶”一定是生病了,而且病得不輕,但除此而外他們一無(wú)所知。科學(xué)家難以掩飾自己的失望:“看到‘勇氣號(hào)發(fā)回來(lái)的火星照片,你會(huì)感覺(jué)自己就像到了火星上,在夏日的沙漠中漫步。可是,‘勇氣號(hào)突然間就沒(méi)了消息,地球和火星之間的漫長(zhǎng)距離一下子又凸現(xiàn)出來(lái)。”
本來(lái)直到與地球失去聯(lián)系之前,這次探測(cè)的準(zhǔn)備和實(shí)施過(guò)程都十分順利,“勇氣號(hào)”在登陸火星之后的兩個(gè)星期里一直表現(xiàn)優(yōu)異,幾乎每天在世界各主要媒體上都能見(jiàn)到或聽(tīng)到有關(guān)它的報(bào)道。然而,才工作了兩個(gè)星期,“勇氣號(hào)”就“不出聲”了,人們的失望可想而知。不過(guò),話又說(shuō)回來(lái),就算“勇氣號(hào)”真的“死”了,也是一件雖然令人不無(wú)遺憾、但卻仍然可以理解的事情,畢竟,此前人類送上火星的探測(cè)器有一半以上都是一到火星就“斃命”了。
排除故障起死回生
“勇氣號(hào)”生死不明。
然而,就像跟人們開(kāi)玩笑似的,在與火星失去聯(lián)系的第二天,正當(dāng)人們以為“勇氣號(hào)”恐怕已經(jīng)“死定”了的時(shí)候,它突然“起死回生”了,再次向地面控制中心發(fā)回信息。可是人們喜出望外之際,卻發(fā)現(xiàn)它完全是一派胡言亂語(yǔ)——發(fā)回的不過(guò)是一些無(wú)用的“垃圾”信息。盡管這樣,科學(xué)家還是由衷地感到欣慰,這總比訊息全無(wú)為好,至少說(shuō)明“勇氣號(hào)”還“活”著。
此后,“勇氣號(hào)”就像喪失了理智似地時(shí)斷時(shí)續(xù)地發(fā)回各種“垃圾”信息,科學(xué)家為了使它恢復(fù)正常,在短短的兩天時(shí)間里重新啟動(dòng)它的控制電腦達(dá)66次之多。
聽(tīng)起來(lái)66次算不上很多,沒(méi)錯(cuò),對(duì)于地球而言,這的確算不上什么。地球上的電腦如果死機(jī),操作員只需輕輕一按重置鍵重新啟動(dòng)就行了。可是,“勇氣號(hào)”遠(yuǎn)在火星之上,它死機(jī)了,哪來(lái)操作員為它按重置鍵呢?!只能在地球上通過(guò)遙控來(lái)重新啟動(dòng)它。問(wèn)題是,“勇氣號(hào)”現(xiàn)在的表現(xiàn)極不穩(wěn)定,很多時(shí)候它都在做著一些毫無(wú)意義的事情,發(fā)出一些毫無(wú)意義的信號(hào),這可是對(duì)寶貴的電池的浪費(fèi),并有可能導(dǎo)致車裁供電系統(tǒng)損壞。因此,科學(xué)家想讓它暫時(shí)停止運(yùn)行,直到完全恢復(fù)正常,可是他們的努力未能成功。
火星之夜降臨了,該“睡覺(jué)”了,可是“勇氣號(hào)”仍然“清醒”得很,“活躍”得很。按理說(shuō),火星車上的自動(dòng)保護(hù)裝置應(yīng)該在車載供電系統(tǒng)被損害之前令火星車停止運(yùn)轉(zhuǎn),可是現(xiàn)在看來(lái),保護(hù)裝置好像失效了。
地球上,科學(xué)家們整晚都在測(cè)試“勇氣號(hào)”火星車的備用樣車,以便確診“勇氣號(hào)”的“病因”。他們已經(jīng)連續(xù)工作27個(gè)小時(shí)了。
第二天早晨,科學(xué)家終于找到了一個(gè)可能的原因——“勇氣號(hào)”的內(nèi)存(快速存儲(chǔ)器)出了問(wèn)題。對(duì)“勇氣號(hào)”來(lái)說(shuō),閃存就像電腦的硬盤驅(qū)動(dòng)器,其作用是在斷電時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。原因可能找到了,但這時(shí)科學(xué)家卻不知道“勇氣號(hào)”是否“活”過(guò)了這一夜。因?yàn)榇藭r(shí)“勇氣號(hào)”所在的火星半球正是夜里,下一次與它聯(lián)系的時(shí)候要在19小時(shí)之后。
火星天亮了,科學(xué)家在不使用閃存的情況下向“勇氣號(hào)”發(fā)出重新啟動(dòng)的指令,但不見(jiàn)任何反應(yīng),也許“勇氣號(hào)”還沒(méi)有“睡醒”。科學(xué)家猜測(cè),“勇氣號(hào)”上的自動(dòng)保護(hù)裝置最終起了作用,它在深夜“關(guān)掉”了“勇氣號(hào)”的開(kāi)關(guān),從而挽救了這部火星車的性命。果然,不一會(huì)兒,“勇氣號(hào)”蘇醒過(guò)來(lái)并接受了指令,于是科學(xué)家恢復(fù)了對(duì)這部火星車的部分控制。
但即便如此,由于缺乏閃存,而且閃存究竟出了什么問(wèn)題也還不清楚,“勇氣號(hào)”大病未愈,還無(wú)法正常工作。不過(guò),值得慶幸的是,“勇氣號(hào)”好歹恢復(fù)了“神志”。
另外,還有幾個(gè)小時(shí),“機(jī)遇號(hào)”就要登陸火星了。
“機(jī)遇號(hào)”鴻運(yùn)當(dāng)頭
又一個(gè)舉世矚目的時(shí)刻來(lái)到了。
2004年1月24日,美國(guó)東部時(shí)間晚上8時(shí)59分,“機(jī)遇號(hào)”開(kāi)始向火星表面墜落。“勇氣號(hào)”的危機(jī)提醒人們:原本進(jìn)行得很好的事情也可能急劇轉(zhuǎn)壞。“機(jī)遇號(hào)”的著陸令科學(xué)家們提心吊膽。著陸過(guò)程雖然只有短短的6分鐘,但是需要承載“機(jī)遇號(hào)”著陸的自動(dòng)降落傘和氣囊的工作完美無(wú)缺。
關(guān)鍵的時(shí)刻到了!從地球上的監(jiān)視屏幕上可以看到,“機(jī)遇號(hào)”落在火星表面,然后反彈起來(lái),接著又
再次落下,最后穩(wěn)穩(wěn)地站住,天線功能也十分正常——“機(jī)遇號(hào)”成功登陸火星!地面控制中心里,人們爆發(fā)出一陣歡呼,因?yàn)樗麄兊摹皩殞殹痹诙潭?周內(nèi)就連續(xù)兩次“擊敗”火星而沒(méi)有被火星“殺死”。要知道,此前登陸火星的探測(cè)器的“存活率”還不到50%。
在過(guò)去的30多年里,地球人發(fā)射的探測(cè)器一直在造訪火星。在環(huán)繞火星的軌道中,它們看到了火星的地貌:就像地球上的古老的沖積平原和早已干涸的湖床及河道。這些間接證據(jù)強(qiáng)有力地表明,如今寒冷、干燥、荒涼的火星,可能曾經(jīng)充溢著生命所必須的成分——液態(tài)水。
近年來(lái),科學(xué)家在地球上越來(lái)越多他們?cè)瓉?lái)以為不可能存在生命的地方發(fā)現(xiàn)了生命存在的跡象:在地面下幾千米處,在南極洲的冰架下,甚至在海底熱液噴口周圍滾燙的海水中也有生物存在,只不過(guò)這些生物不是依賴陽(yáng)光而是依賴硫的化學(xué)能而生存。事實(shí)上,不論科學(xué)家把搜尋的目光投向何處,只要那里有液態(tài)水存在,就總是有生命存在。科學(xué)家因此推測(cè),如果早期的火星上的確有過(guò)液態(tài)水,那么火星上就有可能存在過(guò)生命。不過(guò),在“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”登陸火星之前,所有尋找火星生命的嘗試都以失敗告終,甚至就連火星曾經(jīng)存在過(guò)液態(tài)水的直接證據(jù)也沒(méi)有找到。而此次“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”的任務(wù),就是探測(cè)那些看起來(lái)可能有過(guò)液態(tài)水的地方,并找到水曾經(jīng)存在過(guò)的證據(jù)。
在火星上,“勇氣號(hào)”的第一個(gè)探察目標(biāo)是離它登陸地點(diǎn)不遠(yuǎn)的古謝夫環(huán)形山,科學(xué)家相信這里曾經(jīng)是一個(gè)很大的湖,其水道和著名的美國(guó)科羅拉多大峽谷的規(guī)模不相上下。而在火星的另一面,“機(jī)遇號(hào)”的探察目標(biāo)是子午線平原,這里也正是“機(jī)遇號(hào)”的登陸地點(diǎn)。
當(dāng)看到“機(jī)遇號(hào)”發(fā)回的第一張火星全景照片時(shí),科學(xué)家立即意識(shí)到“機(jī)遇號(hào)”這次可真是“鴻運(yùn)當(dāng)頭”了。它登陸在一個(gè)很淺的坑里,它發(fā)回的首批照片已經(jīng)十分驚人:在距離它登陸地點(diǎn)大約1米的地方有一塊巖石——多年來(lái)科學(xué)家夢(mèng)寐以求的一種巖石。對(duì)地質(zhì)學(xué)家來(lái)說(shuō),巖石記錄著古代的環(huán)境狀況。
這是一種以前從未在火星上發(fā)現(xiàn)過(guò)的巖石,它看起來(lái)具有明顯的分層,表明它可能是一種水成巖,由古代海底泥沙沉積而成。當(dāng)然,它也可能僅僅只是堅(jiān)硬的火山灰層,由火山噴發(fā)的熔巖流形成。科學(xué)家認(rèn)為,數(shù)十億年以前,火星的大部分地方曾被火山噴發(fā)產(chǎn)生的火山熔巖和火山灰所覆蓋。
一周后,“機(jī)遇號(hào)”走出登陸艙并開(kāi)始作業(yè)——尋找赤鐵礦,一種與水有關(guān)的礦物質(zhì)。
安裝在“機(jī)遇號(hào)”的機(jī)械臂上的微型成像儀拍攝了一張圖像,顯示出在巖床上有一些小小的球狀物。再往前走了一點(diǎn)點(diǎn),在更靠近巖床的地方,“機(jī)遇號(hào)”又拍攝了一張?zhí)貙憟D像,清楚地顯示出那些小小的球狀物近乎標(biāo)準(zhǔn)的圓球形,到處都是,鑲嵌在巖石中,猶如“蛋糕上的小藍(lán)莓”。“小藍(lán)莓”是些什么東西?科學(xué)家還不知道。
現(xiàn)在讓我們來(lái)看一看“勇氣號(hào)”。
恢復(fù)元?dú)夂螅讶ν度胩讲旃ぷ鳌9收显蛞呀?jīng)查明:它的閃存存儲(chǔ)的舊文件太多。這當(dāng)然不是什么大問(wèn)題,刪除這些舊文件,故障也就排除了。不過(guò),與“機(jī)遇號(hào)”相比,“勇氣號(hào)”的確沒(méi)有那么幸運(yùn)。
按照原先的設(shè)想,“勇氣號(hào)”的登陸地點(diǎn)是一個(gè)被認(rèn)為已經(jīng)干涸的湖泊的底部,科學(xué)家期望在那里能找到同水環(huán)境相符合的巖石及礦物質(zhì)。可是,“勇氣號(hào)”在登陸地點(diǎn)附近的土壤中提取了一塊巖石樣本,卻發(fā)現(xiàn)是一塊火山巖石,與水沒(méi)有關(guān)系。那么,水的證據(jù)會(huì)不會(huì)埋在地下呢?有一個(gè)地方可以去試一試,那就是古謝夫隕擊坑底部的“邦尼威爾坑”。“邦尼威爾坑”距離“勇氣號(hào)”的登陸地點(diǎn)有300米遠(yuǎn),“勇氣號(hào)”需要幾星期的時(shí)間才能到達(dá)那里,人們必須等待。
我們還是回頭來(lái)看“機(jī)遇號(hào)”。
在它的登陸地點(diǎn)子午線平原,“機(jī)遇號(hào)”花了一周的時(shí)間來(lái)回探察巖層。科學(xué)家認(rèn)為,如果巖石曾經(jīng)暴露在有水的環(huán)境中,那么巖石中就應(yīng)該保留著線索。“機(jī)遇號(hào)”拍攝了許多“小藍(lán)莓”的細(xì)節(jié)照片,根據(jù)這些照片可以確定“小藍(lán)莓”的主要成分是赤鐵礦,而赤鐵礦通常是在有水的環(huán)境中形成的。這個(gè)發(fā)現(xiàn)令尋找火星生命痕跡的科學(xué)家們欣喜若狂。
與此同時(shí),兩部火星車還發(fā)現(xiàn)了大量的硫。硫是火山氣體中常見(jiàn)的元素,如果與水混合就會(huì)產(chǎn)生硫酸,硫酸如果同某些巖石發(fā)生反應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生硫酸鹽。因此,只要在巖石中找到了硫酸鹽,也就意味著很可能找到了曾經(jīng)有液態(tài)水存在的證據(jù)。下一步,為了探測(cè)火星的砂質(zhì)土壤下面有沒(méi)有硫酸鹽,“機(jī)遇號(hào)”需要在火星上挖一個(gè)洞。
事實(shí)上,兩部火星車每天在這顆紅色星球上都有新的發(fā)現(xiàn),確切地說(shuō)它們每天都發(fā)現(xiàn)新的奧秘,這些奧秘亟待破解。
夜以繼日連續(xù)工作
在遙遠(yuǎn)的火星上,兩個(gè)“機(jī)器人寶寶”的生活讓人牽掛。
每天早晨,當(dāng)太陽(yáng)光一照射到太陽(yáng)能電池板上,“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”就從“沉睡”中“蘇醒”過(guò)來(lái),準(zhǔn)備接受當(dāng)天的工作指令。但是,這兩部火星車位于火星的不同半球,所以當(dāng)其中一部結(jié)束了一天的工作的時(shí)候,另一部卻剛剛開(kāi)始忙碌的一天。這就意味著,地球上的控制兩部火星車的項(xiàng)目小組必須夜以繼日地連續(xù)工作,最大限度地利用每一部火星車的每一個(gè)“清醒”時(shí)刻。
可是還有一個(gè)問(wèn)題。地球上的一天為24小時(shí),火星上的一天則為24小時(shí)39分35秒,因此火星車每天都會(huì)約晚40分鐘“蘇醒”。假如星期一早晨的啟動(dòng)時(shí)間為7時(shí)30分,那么,星期二就是8時(shí)10分,星期三則是8時(shí)50分,一星期后就變成了下午2時(shí)10分,在3個(gè)月的時(shí)間里,地球上的晚上在火星上會(huì)成為白天,以此類推。這樣,科學(xué)家們就得忍受無(wú)窮無(wú)盡的“時(shí)差”。另外,科學(xué)家們?nèi)谑覂?nèi)工作,不分白天黑夜,食欲因此大減,主食竟然只想吃冰激凌,而且嚴(yán)重失眠。這樣一來(lái),項(xiàng)目組的所有成員及其家人都受到嚴(yán)重的影響。家人之所以跟著“受罪”,主要原因是項(xiàng)目組成員必須按照火星時(shí)間工作,而其家人卻是按照地球時(shí)間生活,彼此根本無(wú)法相互照顧。為了與火星時(shí)間保持同步,項(xiàng)目組成員改變了日常活動(dòng)的時(shí)間安排,包括睡覺(jué)時(shí)間和吃飯時(shí)間。他們還將控制中心的窗戶遮擋住,以免陽(yáng)光進(jìn)入。專家還建議項(xiàng)目組成員在回家睡覺(jué)的路上戴上墨鏡,以盡量減少地球白晝對(duì)他們的影響。即使這樣,項(xiàng)目組成員還是時(shí)常會(huì)被時(shí)間轉(zhuǎn)換搞得暈頭轉(zhuǎn)向,對(duì)那些需要跟著兩部火星車連軸轉(zhuǎn)的人來(lái)說(shuō)就更加艱難了。
然而,在項(xiàng)目組的所有成員看來(lái),每一天都是一場(chǎng)競(jìng)賽,競(jìng)賽內(nèi)容就是不停地接收火星車發(fā)回的探測(cè)數(shù)據(jù),然后在火星車“入睡”之后,為它們的下一個(gè)工作日做好計(jì)劃安排,以確保火星車一覺(jué)醒來(lái)就能立即投入工作。因?yàn)闊o(wú)人知道這兩部火星車究竟能“活”多久,所以每一分鐘對(duì)它們來(lái)說(shuō)都至關(guān)重要。
“火星之水”終于現(xiàn)身
尋找火星曾經(jīng)有水存在的證據(jù)的工作還在進(jìn)行著。
在“機(jī)遇號(hào)”的登陸點(diǎn)子午線平原,在一個(gè)叫“E1坎皮坦”的坑里,人們?yōu)椤皺C(jī)遇號(hào)”選擇了一個(gè)可以打
洞的地方,然后發(fā)出指令,讓“機(jī)遇號(hào)”在那里鉆一個(gè)洞。
一個(gè)火星的傍晚,“機(jī)遇號(hào)”向地球發(fā)回了它當(dāng)天拍攝的鉆洞的照片。現(xiàn)在利用火星車上攜帶的光譜儀,我們就可以通過(guò)洞壁看清火星巖石內(nèi)部的情形了。光譜儀的所見(jiàn)將告訴我們“火星之水”的故事究竟是不是真的。不過(guò),要見(jiàn)分曉還要再等幾個(gè)火星日。
在古謝夫坑,“勇氣號(hào)”正在向“邦尼威爾坑”逼近,可是仍未發(fā)現(xiàn)古老湖泊存在的任何證據(jù)。這也難怪,火星上從來(lái)就沒(méi)有停止過(guò)諸如火山爆發(fā)、天體撞擊和自然風(fēng)化的過(guò)程,恐怕古老湖泊的痕跡早已被它們湮沒(méi)。而且“邦尼威爾坑”也不像科學(xué)家先前認(rèn)為的那樣不過(guò)是個(gè)小坑,實(shí)際上對(duì)“勇氣號(hào)”而言,它太大了,可能一旦進(jìn)入就無(wú)法再走出。于是,人們不得不讓“勇氣號(hào)”放棄了對(duì)“邦尼威爾坑”的探察。
對(duì)“勇氣號(hào)”來(lái)說(shuō),下一個(gè)更誘人的目標(biāo)就是位于“邦尼威爾坑”以東2500米的哥倫比亞山。從遠(yuǎn)處看,那里的巖石有明顯的分層特征。不過(guò),哥倫比亞山與“邦尼威爾坑”之間的距離看似很短,可“勇氣號(hào)”要花幾個(gè)月的時(shí)間才能走完。科學(xué)家必須忍受這一漫長(zhǎng)的等待。
在子午線平原,“機(jī)遇號(hào)”取得的所有探測(cè)結(jié)果都顯示出那里曾經(jīng)有水的跡象。當(dāng)然,科學(xué)家們還不敢匆忙下結(jié)論。首先,“小藍(lán)莓”的來(lái)歷未明,因?yàn)榇笞匀挥胁恢挂环N方式可以把巖粒造就成圓球狀,比如,一次小行星的碰撞或一次火山爆發(fā),都可能將熔巖噴濺到空中,然后在空中遇冷固化,變成球粒狀撒落回地面。不過(guò),這樣形成的“小藍(lán)莓”應(yīng)該只分布在一個(gè)巖層中。而子午線平原的“小藍(lán)莓”卻分散在各個(gè)巖層中。地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為,最有可能的是,“小藍(lán)莓”形成于飽含水分的巖石中,就像珍珠形成于牡蠣中一樣。科學(xué)家還測(cè)量了一個(gè)“小藍(lán)莓”堆——許多“小藍(lán)莓”聚集在一起,結(jié)果發(fā)現(xiàn),它具有明顯的赤鐵礦特征。在地球上,沉積巖中形成球形赤鐵礦的現(xiàn)象十分常見(jiàn)。科學(xué)家認(rèn)為,相同的過(guò)程在火星上也會(huì)發(fā)生。
這一發(fā)現(xiàn)令科學(xué)家歡欣鼓舞,火星“小藍(lán)莓”就是“火星之水”理論的直接證據(jù)。不過(guò),僅憑這一個(gè)證據(jù)也許還不足以讓人信服火星曾經(jīng)有水。
這時(shí),人們期待已久的“E1 坎皮坦坑”的光譜圖傳回來(lái)了,光譜圖顯示,那里的巖石成分有多達(dá)40%是硫酸鹽,對(duì)此惟一可能的解釋就是,這些硫酸鹽首先形成于水中,然后水蒸發(fā)掉了。
最后一個(gè)證據(jù)。也許對(duì)曾經(jīng)在退潮時(shí)分在海灘上散過(guò)步的人們來(lái)說(shuō)并不陌生:輕微的波浪流過(guò)松軟的砂土,經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的歲月,波浪中攜帶的沉積物不斷累積、硬化,最后變成了巖石。如今,水雖然早已不復(fù)存在,但在子午線平原的巖層中卻留下了清晰可見(jiàn)的波浪的痕跡。科學(xué)家認(rèn)為,“機(jī)遇號(hào)”正停靠在曾經(jīng)存在過(guò)的·一個(gè)火星咸海的海岸線上。換句話說(shuō),火星上曾經(jīng)水漫海岸。
現(xiàn)在人們已經(jīng)確信無(wú)疑:火星上曾經(jīng)有過(guò)大量的液態(tài)水。可是水是從哪里來(lái)的呢?有一種可能性,就是來(lái)自富含硫酸的地下水。地下水通過(guò)火山巖層滲透上來(lái),有時(shí)會(huì)淹沒(méi)火星表面,形成淺湖或淺海,而后,水蒸發(fā)了,地面留下一層薄薄的硫酸鹽,這樣的過(guò)程在火星上可能多次發(fā)生,于是就累積成了厚厚的含硫酸鹽的巖層。至于那些赤鐵礦“小藍(lán)莓”,則很可能就是在這些巖石還泡在水中時(shí)于巖石內(nèi)部形成的。如今,水蒸發(fā)跑了,巖石也風(fēng)蝕掉了,堅(jiān)硬的“小藍(lán)莓”就暴露出來(lái)了。
“機(jī)遇號(hào)”登陸火星僅兩個(gè)月之后,美國(guó)宇航局向世界宣告了一個(gè)十分重大的科技新聞:人類首次在其他行星上發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水存在的證據(jù)!
“火星生命”難覓蹤跡
“火星上有過(guò)生命嗎?”
幾百年來(lái),人們一直在思考這個(gè)問(wèn)題,現(xiàn)在,美國(guó)宇航局宣布的消息再次激起了人們對(duì)火星生命的向往。理由很簡(jiǎn)單——既然火星上有過(guò)湖泊和海洋,那么生命就有可能在火星上出現(xiàn)過(guò),甚至火星上現(xiàn)在也可能存在生命,哪怕只是微生物!
對(duì)火星的探測(cè)已經(jīng)證明,液態(tài)水在火星上至少存在過(guò)上萬(wàn)年,火星表面的主要成分是硫化合物。在地球上,在這樣的環(huán)境中生命比比皆是。地球上有很多以硫酸為生的微生物,它們把硫化合物作為自己的能量來(lái)源。科學(xué)家因此推測(cè),如果35億年前火星上存在生命,那么其中至少有一些生命能夠適應(yīng)子午線平原嚴(yán)苛的環(huán)境。
假如火星上曾經(jīng)存在過(guò)生命,那么在子午線平原形成的礦物中就很可能保存著這些生命留下的痕跡;假如這些痕跡能夠證明火星上的確存在過(guò)生命,那就意味著宇宙中存在著或者至少存在過(guò)地外生命。“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”的探索為我們打開(kāi)了一扇觀察宇宙的新窗戶。
不過(guò),要想探查火星上生命曾經(jīng)存在過(guò)的痕跡,所需的設(shè)備比“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”這樣的火星探測(cè)器要復(fù)雜得多,就現(xiàn)有技術(shù)而言,這樣的設(shè)備還根本不可能被送上火星。美國(guó)宇航局希望能在2013年將一些經(jīng)過(guò)仔細(xì)挑選的火星巖石運(yùn)回地球。所以,從現(xiàn)在起到201 3年,美歐航天機(jī)構(gòu)還將實(shí)施一系列新的火星探測(cè)計(jì)劃,以確保將極具研究?jī)r(jià)值的火星巖石最終運(yùn)回地球。
生命不息戰(zhàn)斗不止
一路跋涉,“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”已經(jīng)風(fēng)塵仆仆。
科學(xué)家原本指望“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”能工作上90個(gè)火星日就很不錯(cuò)了,然而在90個(gè)火星日之后,兩部火星車仍然運(yùn)轉(zhuǎn)行很好。不久前,“機(jī)遇號(hào)”剛從一個(gè)叫“伊格爾”的坑里爬了出來(lái),它在那里發(fā)現(xiàn)有更多的“小藍(lán)莓”。從“機(jī)遇號(hào)”望去,在火星地平線上還有一個(gè)更大的隕擊坑——持久坑,在那里,子午線平原的“水故事”又增添了新的內(nèi)容。“機(jī)遇號(hào)”在持久坑里待了6個(gè)月,其探測(cè)結(jié)果顯示,在那里水存在的時(shí)間即使不到幾百萬(wàn)年,起碼也有幾十萬(wàn)年。
在第156個(gè)火星日來(lái)臨時(shí),“勇氣號(hào)”這個(gè)“長(zhǎng)途跋涉者”終于來(lái)到了哥倫比亞山的山腳下。再往上走70米就有一個(gè)巖層,可是對(duì)“勇氣號(hào)”來(lái)說(shuō),要想爬上去并非易事。畢竟,在“長(zhǎng)途跋涉”了3000米之后,“勇氣號(hào)”早已疲勞不堪,前面的右輪也跛了。不過(guò),一個(gè)月以后,“勇氣號(hào)”還是克服了千難萬(wàn)險(xiǎn),登上了這個(gè)巖層。在此前繞軌道飛行的飛行器拍攝的照片顯示,這一巖層比古謝夫隕擊坑底部的巖石更古老,甚至比那里可能存在過(guò)的湖泊還古老。然而,“勇氣號(hào)”在這里發(fā)現(xiàn)了針鐵礦,這種鐵礦只能在有水的環(huán)境中形成,這說(shuō)明這里的“水故事”比科學(xué)家所料想的還要復(fù)雜。
科學(xué)家說(shuō),哥倫比亞山的巖石說(shuō)明,火星最早期曾經(jīng)發(fā)生過(guò)十分重大的地質(zhì)事件,但在過(guò)去的大約30億年里,火星卻沒(méi)有發(fā)生多大的變化。也就是說(shuō),在過(guò)去的30億年里,火星一直是寒冷、干燥和沉寂的,子午線平原上留下了這一重大變遷的證據(jù)。
超期服役功勛卓著
兩個(gè)“旅行者”的“火星之旅”的終點(diǎn)何在?它們會(huì)一直走下去嗎?
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),不知由于什么原因,“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”火星車的發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了他們的預(yù)期值。1997年,美國(guó)宇航局對(duì)他們的首部太陽(yáng)能火星車——“旅居者號(hào)”進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn),“旅居者號(hào)”小小的太陽(yáng)
能電池所產(chǎn)生的電量能夠讓它駛抵附近的一些火星巖石,并在此過(guò)程中同地球保持7天聯(lián)系。出乎所有人意料的是,“旅居者號(hào)”最終在火星上活了83天。
按照預(yù)想,隨著火星塵埃在火星車電池板上不斷累積,電池板的發(fā)電量會(huì)持續(xù)下降,最終會(huì)降為零,這也就是火星車的“末日”(不過(guò)科學(xué)家從未目睹過(guò)火星車的“死亡”)。1997年9月27日,盡管“旅居者號(hào)”的電量仍然很足,但它卻突然與地球失去了聯(lián)系。科學(xué)家最后推算出,從“旅居者號(hào)”登陸火星到火星沙塵徹底阻斷火星車電池板的陽(yáng)光來(lái)源,其間大約一共90天。“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”的設(shè)計(jì)壽命就是以此為依據(jù)的。
現(xiàn)在科學(xué)家卻發(fā)現(xiàn),在“生存”了90天之后,“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”依然“生機(jī)勃勃”。
2004年1月,每部火星車的電池板發(fā)電量大約為每天900瓦時(shí)。到了6月,發(fā)電量下降了將近一半。按照這樣的下降速度,“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”看來(lái)活不到火星的秋天。可是,到了7月,發(fā)電量卻穩(wěn)定了下來(lái)。一定是有什么原因?qū)е铝藟m埃停止累積。那么是什么原因呢?一種解釋是,由于電池板已經(jīng)帶電,因此只讓表面粘上一層薄簿的塵埃,而更多的塵埃則被風(fēng)吹走。
可是,到了8月,“機(jī)遇號(hào)”的發(fā)電量非但沒(méi)有下降,反而回升至每天700瓦時(shí),后來(lái)甚至還達(dá)到過(guò)每天900瓦時(shí)。這又是什么原因呢?一種解釋是,這可能是由于電池板上在火星冬季時(shí)結(jié)成的霜凍在開(kāi)春后融化了,塵埃由此“獲釋”并被吹走;還有一種解釋,“機(jī)遇號(hào)”在攀爬火星的山坡時(shí),電池板傾斜,上面的塵埃隨之滑落。
不管是哪一種解釋,看來(lái)塵埃已不再是科學(xué)家原來(lái)想像的火星車的“致命殺手”。現(xiàn)在他們考慮的是,最終將由什么原因引發(fā)這兩部火星車的死亡?
一種可能是:磨損和斷裂。在這次任務(wù)初期,“勇氣號(hào)”一個(gè)車輪上的馬達(dá)突然發(fā)生過(guò)流,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是因磨損嚴(yán)重而加大摩擦,馬達(dá)不得不超負(fù)荷工作。原因可能是車輪的潤(rùn)滑劑分解了,也可能是塵埃進(jìn)入了機(jī)械設(shè)備內(nèi)。不管是什么原因,總之“勇氣號(hào)”現(xiàn)在是“瘸”著一條腿在走路。可以預(yù)測(cè),它的其他車輪和馬達(dá)最終也將因磨損等原因而停止運(yùn)作。
不過(guò),就算火星車再也動(dòng)彈不得,它們也應(yīng)該能在一段時(shí)間里繼續(xù)向地球發(fā)回圖像和數(shù)據(jù)——只要發(fā)電機(jī)沒(méi)有停止工作。那么,這段時(shí)間究竟有多長(zhǎng)呢?有人認(rèn)為可能是幾年,但也有人認(rèn)為這不可能。
最終將火星車“收命”的,很可能是火星上每天都在發(fā)生的巨大的溫度變化。夜間,火星氣溫下降到零下100攝氏度;白天,氣溫又升至20攝氏度。如此溫度變化,火星車上的所有元器件和導(dǎo)線都會(huì)受熱膨脹、遇冷收縮,從而對(duì)火星車造成損害。火星車在設(shè)計(jì)上具有抵抗這種損害的能力,但其設(shè)計(jì)指標(biāo)最多只有90天。當(dāng)然,也許可以讓火星車前往向陽(yáng)的山坡上或巖石上,從而使火星車保持一定溫度,但這樣做的效果極其有限。迄今為止,火星車上有好幾個(gè)溫度感應(yīng)器已經(jīng)先后停止了工作。
“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”這兩個(gè)“寶寶”究竟還能“活”多久?目前還無(wú)法知道答案。但有一點(diǎn)人們確信無(wú)疑:無(wú)論何時(shí)“犧牲”,它們探索火星所建立的功勛已經(jīng)永載史冊(cè),不可磨滅。事實(shí)上,正是由于它們所進(jìn)行的最新探索,使人類對(duì)火星的認(rèn)識(shí)在短短的2004年一年時(shí)間內(nèi)就有了極大的深化,也正因?yàn)榇耍?004年被科學(xué)家譽(yù)為—“驚人的火星之年”。