
采用前所未有、堪稱“恐怖”的登陸方式著陸火星后,按照計劃,“好奇號”火星車將會依靠曾遭環保組織抗議的核動力推進系統,在火星上尋找曾經存在生命的證據。
北京時間8月6日,一位特殊的“地質學家”登陸火星開始它的火星冒險之旅。這位外形酷似一只獨臂螳螂的“地質學家”攜帶了11種特殊工具,將對火星的巖石及土壤進行深入研究。它的名字叫”好奇號”,重達1噸,是有史以來人類送往另一顆行星的最龐大、最復雜的設備。
登陸火星要經歷“恐怖7分鐘”
“好奇號”登陸火星最危險的任務就是降落的那一段。中國科學院國家天文臺李競研究員介紹,人類已經向火星發射了30多個火星探測器,但成功著陸的寥寥無幾。“探測火星不僅要冒相當大的風險,而且‘軟著陸’也是一個高難度動作。”
火星探測器從接觸火星大氣層頂部那一刻起,直到安全抵達火星表面,即進入大氣層、下降和登陸階段,整個過程耗時7分鐘。在這7分鐘時間里“好奇號”將在厚128千米的火星大氣中垂直跌落,承受高達約2400℃的高溫,并引導自己猛烈減速,最終降落在巨大的蓋爾隕石坑。美國國家航空航天局(NASA)的工程師之所以將這個階段稱為“恐怖7分鐘”,是因為在所有成功接觸到了火星大氣的11次火星任務中,有5次由于在此階段出現故障而失敗。
“火星著陸之所以充滿危險,是由于火星表面的大氣非常稀薄,不能為降落的探測器提供足夠的空氣阻力,用來降低速度。”李競介紹說。
一般情況下,在火星上降落需要使用降落傘。但是即便是降落傘展開之后著陸器的速度仍然很快。如果一個人跳出機艙,在地球上,其下落速度可以達到每小時約193公里,當他打開降落傘的一瞬間,其速度就會被減至大約每小時16公里。
相比之下,由于極為稀薄的空氣,在火星上跳出機艙的人下落速度可以達到每小時1600公里,當他打開降落傘之后,其速度也只能下降到大約每小時320公里。這樣的速度會讓進入火星的探測器被地面撞得粉身碎骨。
尋找火星曾經存在生命的證據
與之前所有的火星探測器不同,“好奇號”有了新的任務。“好奇號”此行的目的是研究火星上的氣候和地質條件,調查火星淺層地表是否具有有利于微生物生存的環境,以及在火星巖石中尋找過去曾經存在的生命信息。
“‘好奇號’將通過研究火星表面的巖石和土壤結構,來尋找火星是否曾經存在過生命。”李競告訴記者。而之前包括“勇氣號”在內的火星車的主要目的都是尋找現在火星是否存在水和生命的跡象。這說明科學家已經相信火星表面目前不可能有生命和水存在。
“能夠證明火星上曾經存在生命對于科學家非常重要,這是因為火星上如果發現曾經有過生命,那么就能證明除了地球以外,其他星球有可能有生命存在。”李競強調。
為了完成科學家交給的艱巨任務,“好奇號”攜帶了迄今人類最先進的科學儀器,數量達到11種,它完全可以和地球的“地質學家”一樣研究火星表面的巖石和土壤。而之前的所有火星車只能用“生物化學家”來形容。
曾引發抗議的核動力系統
根據美國宇航局的火星計劃,“好奇號”在登陸火星后就開始實施這一宏偉的火星探測任務,計劃持續工作兩年。與之前發射的火星車使用太陽能為主要動力來源不同,“好奇號”火星車使用的是核動力,它攜帶了大約4.8公斤重的二氧化钚丸作為燃料。這一系統能使火星車在弱光條件下或太空船任務艱巨以致電池板無法提供充足動力時繼續工作。
北京大學地球與空間科學院焦維新教授告訴記者,太陽能已經不能滿足“好奇號”的電力需求,這是因為“好奇號”比之前的火星車都要大很多,本身攜帶的儀器也多于以往多,所以早在幾年前,NASA就考慮采用核動力作為新型火星車的動力燃料。
因為使用了核動力,“好奇號”曾經引發了環保組織的抗議,它也因此推遲了發射時間。對此,李競解釋說,其實,放射性熱電發電機的核系統裝置已有50年的使用歷史了,技術已經非常成熟。即使當初發射沒有成功,探測器在重回大氣層的過程中也已經完全燒毀,不可能對地面造成任何核污染事件。事實證明,環保組織杞人憂天了。