“好奇”引發的火星之旅

經歷了上億公里的旅行之后，8月6日，美國國家航空航天局(NASA)確認，“好奇”號火星車已于當天在火星表面著陸。這是人類迄今在其他星球登陸的最精密移動科學實驗室。

2011年11月26日，美國“好奇”號火星車從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發射升空，用于探索火星過去或現在是否存在適宜生命生存的環境。

“我們將世界上最先進的科學實驗室送往了火星，這讓我們非常興奮。”美國宇航局局長查爾斯·博爾登(Charles Bolden)這樣表達自己的心情。

“好奇”號的十項全能

總投資達25億美元的“好奇”號項目是迄今最昂貴的火星探測項目，也是迄今為止最為野心勃勃的火星探測項目。美國宇航局火星探測項目主任道格·麥奎斯申認為，“好奇”號項目是NASA“極為重要的旗艦項目……重要性與哈勃(太空望遠鏡)相當”。

“好奇”號的長度是上一代火星車“勇氣”號和“機遇”號的兩倍，重量則是它們的5倍，它攜帶多臺設備，是“機遇”號和“勇氣”號所攜設備數量的兩倍，包括17臺先進照相機、一個機械臂、一個鉆孔機、一臺激光裝置，其內部還配備化學實驗室，用于樣本分析。因此，“好奇”號也被稱為有史以來最龐大、最復雜、最昂貴、也最先進的火星探測器。

此外，“勇氣”號和“機遇”號在為期3個月的主任務階段一共只移動了不到1600米，而“好奇”號卻將在一個完整的火星年，也就是687個地球日的時間里，在火星崎嶇的地面前進約20千米。

為“好奇”號提供動力的，是一臺多任務放射性同位素熱電發生器。據了解，同位素熱電發生器常用于美國宇航局大量的太陽系探測活動，如阿波羅月球項目、先驅者和旅行者號飛船項目、伽利略號木星探測項目等。產生電能后，電力將儲存在兩塊鋰離子電池里，每塊電池的容量是42安培小時，按照設計這些電池將在每一火星日完成一次充電——放電循環。

在“好奇”號之前，所有火星著陸器都沒有安裝可提取巖石內部樣本的工具，“好奇”號一改這種狀況……它可以利用機械臂末端的鉆頭鉆入巖石內部取樣。它將借助相關設備獲取巖石、土壤和大氣樣本并利用車載分析儀器對其進行分析。同時，它還將對周邊環境進行觀察，研究火星的過去和現在是否擁有適于生命生存的環境等。

從另一個角度看，攜帶10種“科學武器”的“好奇”號相當于一個標準的野外地質學家，其能力足以令此前的任何火星著陸器相形見絀。

“好奇”號的任務是，確定火星是否或曾經存在能支持生命生存的環境。實際上，這不僅僅是一次單純的火星任務，它還將對若干種新開發的工具和技術進行驗證。它將測量火星巖石和泥土中不同化學元素的豐度，評估火星表面的輻射環境及其對未來登陸火星宇航員的危害，探索火星是否具有適宜生命存在的環境，尋找行星變化的線索。

可以說，此次“好奇”號的火星之旅意義重大。

不過，在成功登陸火星之前，“好奇”號要經歷“恐怖七分鐘”。火星科學實驗室項目經理皮特·泰辛格(Peter Theisinger)這樣形容這七分鐘：任何進入、下降和著陸火星的過程都是一個讓你忍不住咬指甲的階段。那不是一個沒有風險的環境。

當“好奇”號到達火星上空131千米的時候，它就進入了所謂“進入、下降和著陸”的階段。在這7分鐘內，它必須準確無誤地執行數百道程序，50萬行的程序代碼，只要其中有一條出現差錯，“好奇”號就會一頭撞在火星上粉身碎骨。

在所有成功接觸到了火星大氣的11次火星任務中，有5次由于在進入大氣層、下降和著陸(EDL)階段出現故障而失敗，這也是為什么工程師們將這個階段稱為“恐怖的7分鐘”的原因。對于這次“好奇”號的火星任務來說，研究人員重新設計了進入EDL階段的過程。他們用精確的引導進入系統取代了以往粗糙的進入方式，并開發出了新的著陸方法一太空起重機，這種方法今后將成為大型太空車的標準著陸方法。

“好奇”號背后的NASA

在這斥資25億美元的工程背后，NASA還有另一項工程：他們建立十分完備的公眾參與體系，力圖通過公眾可以接受的方式，使得每一個渴望融入火星探測的人都能理解這個計劃的意義。

為了讓公眾盡可能的參與空間探索，NASA一直將國家航天計劃的圖片、視頻、文字等資料免費公開。在其官方網站上，媒體、教育者、愛好者等都可以免費下載到精美的航天圖片。

美國宇航局成立50多年以來，在“水星”、“雙子星”載人航天任務、“阿波羅”登月任務、航天飛機和國際空間站等諸多太空項目中積累的大量影像以及視頻、音頻、文字資料。這些資料，全球的教育者和傳播者都可以通過其網站免費下載使用。

正是由于NASA數十年來的免費供應，才保證了今天在全球各大媒體都能看到精美的太空圖片。同樣，歐洲的航天機構——歐洲航天局(ESA)的影像資源也是免費公開的。

由于太空探索的周期長，技術復雜，所以為了讓公眾可以長期關注太空計劃。美國宇航局還會聘請太空畫家，繪制航天影像，供媒體和公眾免費傳播使用。比如，這次“好奇”號登陸火星全過程的模擬3D動畫，就是NASA提前制作的。

教育公眾一直是NASA工作的重要組成部分，NASA有負責教育和公眾參與的專門部門。在它官網上的顯著位置也可以清楚地看到NASA對教育工作的重視。在網站上，NASA將信息針對不同受眾進行分類，而且每個大的類別下還包括不同的小類。大的類別上，NASA根據不同群體的需要，分為了“公眾”、“教師”、“學生”和“媒體”，分別推送最適合的消息。

NASA的另一項傳統是希望可以培養高質量的，在科學、工程學和數學學科上具備專門技術本科生和研究生的人才，而這種培養往往是通過科學競賽或者提供實習機會的方式實現的。在2010年3月，NASA就開始了面向公眾申請者，為其提供到NASA實習或者科研的工作機會，藉此鼓勵學生積極參與到科學技術、工程學和數學或者航空研究、航空教育和空間探索中去。其中，表現優秀申請者還可以獲得由NASA提供的總額高達970萬美元的獎學金。

“理解并保護我們賴以生存的行星；探索宇宙，找到地球外的生命；啟示我們的下一代去探索宇宙”這是NASA自己定義的使命。現在看來，對于理解地球、探索宇宙和科普啟迪三項工作來說，NASA做到了。

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那些年發射過的火星探測器

事實上，人類對火星探測的嘗試早在20世紀60年代初就已開始。不過，人類對火星的探索經歷了一個“空白期”。從“阿波羅”計劃結束的70年代中到90年代中這20年左右的時間里，人類中斷了火星探索。然而，自上世紀90年代開始，美國宇航局又開始了對太陽系天體的大規模無人探測。

海盜號探測器(1975年)

1975年8月20日和9月9日，美國發射了兩個海盜號探測器，用于探索火星上有無生物。

火星探路者(1996年)

美國宇航局行星探測“發現計劃”首個探測器，攜帶的索杰納號是人類送往火星的第一部火星車。

火星環球勘測者(1996年)

1999年到2001年，火星環球勘測者執行火星全球制圖任務。后由于狀態良好，先后經過3次延長任務期。

火星奧德賽(2001年)

奧德賽的探測結果幫助圈定了火星車的著陸區，包括勇氣號、機遇號、鳳凰號及好奇號。

勇氣號和機遇號(2003年)

孿生火星車，任務是實地考察找出火星環境歷史線索。

火星快車(2003年)

歐空局發射的一顆火星軌道器，美宇航局提供了其搭載的七臺設備中的兩臺。

火星勘測軌道器(2005年)

這艘多功能飛船的主要任務是用前所未有的高分辨率對火星的地表、近地表以及大氣層展開全面觀測。

鳳凰號火星著陸器(2007年)

確認并考察了此前奧德賽探測器探測到的淺地表水冰，確認這里存在碳酸鈣，會發生偶發性融水。