劍 民
“鳳凰”號火星著陸探測器成功降落在火星北極附近區域后,正在按照預定計劃緊張有序地工作?!傍P凰”號火星探測器的發射,是近幾十年來人類在探索火星的征途上發起的新的沖擊。
一顆遙遠的星球
火星是太陽系八大行星之一,按離太陽由近及遠的順序排列為第四顆,它有很多特征與地球相似。它和地球一樣有著一年四季的變化。它的自轉與地球十分相似,自轉一周比地球自轉時間略長?;鹦窃跈E圓軌道上繞日公轉,火星的一年約等于地球的兩年?;鹦求w積不到地球的1/6,質量僅是地球的1/10左右。
火星表面的平均溫度為零下53攝氏度,稀薄而干燥的大氣使它表面的晝夜溫差常常超過100攝氏度。沙塵暴是火星的奇特現象之一,局部的沙塵暴在火星上經常出現,有時候風速差不多是地球上12級臺風的6倍,這種沙塵暴往往會覆蓋半個甚至整個星球。
火星表面的地貌特征主要有環形山和火山、峽谷、河床等。
探測火星的腳步
火星是一個危險的目的地。40多年來,世界各國先后向火星發射了30多個各類探測器,但其中多半都以失敗告終,因為火星上的一塊石頭或者一陣狂風都有可能破壞掉人類的探測計劃。
進入2000年后,各國主要的火星探測計劃有:
2001年4月,美國成功發射“奧德賽”,火星探測器。它所攜帶的復雜儀器能把有關火星上水的現狀及其深度、火星表面的地質構造和所受輻射的特征數據傳回地球。2002年3月,美國宇航局宣布,“奧德賽”火星探測器傳回的火星南極圖像和數據表明,火星上有大量的水冰,從而再次激發了人類對火星探索的熱情。
2003年6月2日,歐洲航天局發射了自己的第一個火星探測器——“火星快車”,著陸器在即將著陸時失蹤。
2003年6月和7月,美國先后發射了“勇氣”號和“機遇”號孿生火星車。它們順利著陸后,在火星表面進行了大范圍探測,并通過所攜帶的高精尖儀器,向地球傳回了許多火星表面圖片和有關火星巖石、土壤和大氣等其他有用數據,其中最重要的是找到了一些火星上有水的證據。
2005年8月,美國“火星勘測軌道飛行器”升空。該探測器是當今世界最先進、最大的人造火星衛星,攜帶了最先進的太空探索裝備,能拍攝有L史以來最清晰的火星地表圖片,可進一步研究可能有水的區域,在成像任務完成之后,它還將為火星著陸器轉發數據。
尋找生命的痕跡
關于火星上是否有生命存在的爭論已經持續了許多年??茖W家們預測,像地球一樣,火星在誕生之初曾擁有大量水。為了徹底搞清這一重大問題,從1996年起,美國開始實施“火星生命計劃”,即每隔26個月發射1~2個不載人火星探測器,以便最終確定火星上是否存在生命。
根據2001年發射的“奧德賽”號火星探測器上的射線光譜計的測量數據顯示,在火星北極地區表面下50厘米厚的土壤層中存在大量冰水,南極地區的冰沉積物則更多。所以,美國制定了以尋找水為核心的火星探測戰略,“鳳凰”號就是第一個在火星北極地區著陸的探測器。
“鳳凰”號探測器是一個固定著陸器,它將利用先進的挖掘臂深挖火星著陸地點附近的含冰土壤,在其微型火爐中加熱土壤樣本,研究其化學構成?!傍P凰”號的主要任務是研究火星上水的演變歷史,確定北極地區的土壤中是否存在支持生命活動的條件,研究火星極地的氣候、天氣等。
一鏟含冰的火星土
“鳳凰”號的主要目的是探測火星上是否曾經有液態水流動,是否有生命存在,或曾經在此存在過,即便是以微生物的形式。
“鳳凰”號已經成功地在火星地表下的冰層內鉆孔,并用機械臂上的鏟子收集到鉆孔過程中產生的冰凍碎屑。
“鳳凰”號向地球發回的圖像和數據,證實鏟子里確實有冰樣,在收集的幾個小時里,這些冰屑發生了輕微變化。冰暴露在火星空氣中會開始升華,或轉變成水汽。
“鳳凰”號在對冰樣作了進一步測試后,提供了火星存在水的確鑿證據。在“鳳凰”號拍攝的照片中,科學家發現探測器下面的冰樣正在融化??茖W家表示,火星土壤要比想象的堿性更大,含有鎂、納、鉀和其他元素等成分。
未來的探索計劃
2009年或2011年,美國還將發射“火星科學試驗室”火星車。這種新一代火星車約有一輛吉普車大小,比目前仍在火星上工作的“勇氣”號和“機遇”號大幾倍,其穿行能力也將得到更多改善,可在坡度為60度的斜坡上正常行駛。
新型火星車將依靠核能來工作,使用放射性同位素電力系統取代目前火星車上使用的太陽能電池板,因而可大大增加漫游車的行程和使用壽命,提高其開展實驗活動的能力。新型火星車最引人注目的是用“空間起重機”登陸?!盎鹦强茖W試驗室”能對火星上一些“死角”進行考察,進一步探索火星上是否有生命存在。
小鏈接:為何取名“鳳凰”號
火星著陸探測器取名“鳳凰”,寓意“鳳凰涅槃、浴火重生”。
“鳳凰”號實際上脫胎于以前一個夭折的火星探測器,其中的許多組件都被再利用,成為“鳳凰”號的基本構架。另外,“鳳凰”號設計人員還借鑒并改進了1999年在火星著陸后下落不明的“火星極地著陸者”探測器的一些設計。設計人員說,希望在前輩基礎上“重生”的“鳳凰”號能不負眾望,在火星探測中有更多的重大新發現。
(責任編輯:周巧娟)