漫游火星15年：謝謝你，機遇號

曉梅

我依然記得，2003年7月7日，剛剛拿到大學錄取通知書的我，一個人坐在家中客廳的沙發上，無所事事地翻看著那臺21寸的電子管彩色電視。“美國宇航局為探索火星研制的另一輛火星車‘機遇號從卡納維拉爾空軍基地發射升空……”這則新聞引起了我的注意，好像高考結束后幾天就發射過一輛火星車。新聞接著說：“這是上個月發射的‘勇氣號火星車的姊妹型號，兩輛火星車將于明年（2004年）1月相繼在火星表面著陸，并將以太陽能為動力，在火星表面開展為期90個火星日，約92.5個地球日的探測任務，對火星巖石進行分析，描繪火星地表結構，嘗試尋找火星上水流的痕跡……”

在此之后，幾乎每年都會看到關于“勇氣”和“機遇”兩輛火星車的新聞。直到2019年，我的孩子已經6歲，當看到世界各國正在進行探月活動的新聞報道時，他都會嘟囔一句：“美國的火星車在我出生之前就已經登上火星了。”我也很驚訝美國火星車的壽命為什么這么長，而在十幾年中陸陸續續的各種挫折、事故以及科學發現中，令我印象最為深刻的當屬——“機遇號”為人類提供了豐富的證據來支持探索火星的主要目標：搜尋和描繪了具有水流動過的痕跡的大范圍巖石和土壤。簡單地說，“機遇號”和“勇氣號”發現了火星上曾經有液態水存在的一些證據。而這對人類未來深入探索火星，甚至尚處于科幻狀態的移民火星構想都有著積極的影響。

初抵火星

時間回溯到2004年。

在“持久力”隕石坑中的“機遇號”（基于實際環境的電腦模擬圖）。

2004年1月25日，剛剛在火星表面著陸成功的美國“機遇號”火星車在著陸后的第一個清晨，便成功向地面發回了首批火星表面的照片。如此“快節奏”的工作方式令地面控制人員又驚又喜，紛紛鼓掌相慶。與此前降落火星的“勇氣號”相比，“機遇號”的著陸地點位于火星的另外一側，所以給科學家提供了全新的觀測機會。從照片上看，著陸點附近的火星表面平坦黑暗，少數地方略有起伏。同時，為確保“機遇號”著陸成功而釋放的氣囊所留下的痕跡也清晰可見。不過，由于這個探測器的著陸地點實在“荒涼”，美國專家一時不知道自己“正在觀測的到底是什么環境”。

“機遇號”著陸的“梅里迪亞尼平面”區域可能富含赤鐵礦，這種礦物通常在有液態水的環境下生成。比“機遇號”稍早抵達火星的“勇氣號”當時由于不明原因的軟硬件故障而一度“癱瘓”，令科學家們對其能否最終完成探測使命感到擔憂。參與這一項目的康奈爾大學地質學家說：“當初設計‘機遇號的部分原因就是一旦‘勇氣號發生故障，我們還可以有第二次機會抵達火星?！辈贿^值得慶幸的是，“勇氣號”最終也在火星上探索了5年之久，直到2011年3月22日，NASA最后一次聯絡上“勇氣號”后，在同年5月24日宣布“勇氣號”任務結束。

誰在為“機遇號”拂塵？

在“勇氣號”和“機遇號”登陸火星已經快一年的時候，美國國家航空航天局的科學家們發現了一個特別神秘、奇怪的現象：兩部火星車同在火星探測，但是，“機遇號”總能保持車身干凈，“勇氣號”上則落了不少灰塵。著名科普雜志《新科學家》在2004年12月21日刊文說：“某些東西，或者是某個人，每到火星夜晚降臨的時候，就會把‘機遇號太陽能電池板上的灰塵擦掉?！?p>

“機遇號”登陸火星的“包裝盒”。四面體結構，通過外部的氣囊緩沖著陸時的沖擊。

不管這一清潔過程到底是怎么樣的，這種神秘現象都在火星上的夜間發生。因為在2004年6月到12月之間，至少有4次“機遇號”的電力輸出量在一夜之間突然增加了5%。最初，NASA的火星探測隊伍推測，是火星上的風把灰塵吹掉了。但是，這種估計不是很有依據，因為如果這樣的話，“勇氣號”的車身也應該不臟。為什么只有“機遇號”有這種“奇怪的待遇”，科學家推測了幾種原因，一種原因與兩部火星車的探測任務有關，但是都沒有最終證實。截至2004年12月前，“勇氣號”在火星上東北方一處名為“哥倫比亞”群山的地方探測，而“機遇號”則在東南方一個名為“持久力”的隕石坑探測坑壁。由于“機遇號”必須花很多時間攀爬坑壁，而這時太陽能電池板處于傾斜狀態，上面的灰塵可能因此被震落。還有一種可能則是，“持久力”隕石坑的坑口形狀特殊，或許有助于形成火星上的“沙塵暴”，或者其它某種形式的強風，能夠將“機遇號”太陽能電池板上的灰塵吹落。

隨著“機遇號”離開“持久力”隕石坑，這種電能輸出量突然增加的情況便幾乎沒有發生。這似乎證實了科學家們的猜測，原來隕石坑就是答案的關鍵所在，特殊的地形使“機遇號”在爬坡產生的震動和夜晚的強風，幫“機遇號”拂去了落在身上的灰塵。

火星曾經有海洋

同樣是“機遇號”的發現，2004年3月24日，NASA的科學家宣布，“機遇號”火星探測器正從火星上一個遠古海洋的海岸邊向地球發送信息。負責“機遇號”和“勇氣號”探測工作的調查人員史蒂夫.斯克雷斯（Steve Squyres）說：“我們認為‘機遇號現在所處的位置以前曾是火星上一個鹽水海洋的海岸線?！?/p>

在一份名為“機遇號抵達海岸”的報告文件中，斯克雷斯和其他科學家強調稱，經過他們的研究，確定在一個火星坑邊發現的巖石是一個水成巖，不但巖石被水浸透，而且它們是按照流水的作用排列的。他說：“這里曾是一個適于生命居住的環境，是一個鹽水平原”。但是當被問到這是否就是火星上有過生命的證據時，斯克雷斯卻認為還不可能找到微生物的化石。

2003年，德爾塔Ⅱ重型火箭搭載“機遇號”火星車從卡納維拉爾角17B發射臺起飛。

這僅僅是在“機遇號”登陸火星的兩個月后，NASA便宣布在火星上找到了有水的證據?，F在，人們通過對探測器搜集的巖石進行分析之后，找到了火星上有液態水流動過的確切證據。NASA負責航天科學的副局長埃德·威勒（Ed Weiler）則指出，火星上的海洋正是尋找火星化石的很好所在。科學家們目前還不知道這個海洋的大小如何，有多深或是如何形成的。即使這樣，這一發現也可謂是火星探測器取得的重大成就之一。從理論上講，如果火星上有水存在，就應該有可能存在過生物。而在“機遇號”漫長的火星探索任務中，還有太多驚喜在等待著人們的發現。

去隕石坑探險

有時候，我們可以將火星車的任務理解成——去探索一個又—個的隕石坑。“機遇號”也不例外。

“維多利亞”隕石坑是一個距離“機遇號”登陸地點約7千米的沖擊坑。這個隕石坑是巨大撞擊后產生的，直徑大約800米左右，深度大約為70米?？茖W家相信“維多利亞”隕石坑就像是一部天然的地質史書，坑壁上的裸露巖石可以提供更多有關火星地質歷史的資訊。

在第951個任務日（2006年9月26日），“機遇號”到達了“維多利亞”隕石坑的邊緣，并傳送了第一張“維多利亞”隕石坑的真實照片，其中包括坑底的沙丘?；鹦莻刹檐壍榔饕舱障铝恕皺C遇號”位于坑邊的照片。

“機遇號”的全景攝像頭自2006年9月28日以來拍攝的高清晰度彩色照片揭示了以前沒有見到的巖層，這些巖層說明火星的環境發生過變化。進坑之后，“機遇號”利用機械臂上的探測工具，對坑內一些裸露的古老巖層進行了勘測，分析巖層的成分和紋理等。它隨后又行駛到坑內一處名為“佛得角”的巖壁底部，為高達6米多的巖層拍照。科學家們分析了“機遇號”發回的各種信息后認為，“維多利亞”坑內沉積巖的面貌是遠古風化作用造成的，后來又因地下水沖刷而有所改變?；鹦擒図椖靠茖W家布魯斯·巴內特說：“我們把進坑后想做的事情都做完了，而且超額完成了任務?！?/p>

“維多利亞”隕石坑是“機遇號”深入探索的第一個隕石坑，之后，它還探索了“努力”隕石坑，并在該隕石坑邊緣發現了含逆葉硅酸鹽的巖石，這種巖石比此前發現的各種巖石更適宜生命的存在。

在“機遇號”抵達“圣瑪麗亞”隕石坑的邊緣后，控制小組讓它轉向隕石坑的東南方邊緣搜集資料?？刂菩〗M也對于2011年初，太陽即將位于地球和火星兩者之間而導致的通訊中斷——“太陽會合現象”做了準備。

2011年1月4日，“機遇號”繼續使用光譜分析儀對“圣瑪利亞”隕石坑進行探索，測定了隕石坑附近巖石和沙土的成分。截至這個時候，“機遇號”已經在火星地表總共行走了約26.56千米。

2015年是“機遇號”登陸火星的第十一年。在這一年的3月24日，“機遇號”的行駛里程達到了42.195千米，完成了歷時十一年的“火星馬拉松”。而“機遇號”此時所處的位置也被命名為“馬拉松谷”。4月25日，“機遇號”已經運行了超過4000個太陽日，并在5月13日進入馬拉松谷附近的“圣路易斯精神”隕石坑進行調查。

一直走下去

在接下來的幾年里，“機遇號”繼續默默地走著。相比剛剛登陸火星時，任何一點發現都會引來無數人的關注，在2015年之后，“機遇號”在火星上的發現已經不能引起廣泛的關注了，但它卻一直保持著活躍狀態。2018年1月23日，任務團隊向“機遇號”上傳了最新的飛控軟件，并在1月末進行飛控軟件更新。201 8年5月15日，那是“機遇號”的第5 086個火星日，此時它已經行駛了45.16千米，成為人類在外星球上移動距離最遠的探測器。

2018年5月30日，火星偵察軌道器發現沙塵暴在“機遇號”附近產生。6月12日，人們試圖聯系“機遇號”探測車，但沒有成功，任務團隊認為車載電池中的電量已經降至24伏（22瓦）以下，漫游車進入低功率模式。截止到2018年11月7日，自當年6月10日訊號丟失后，任務團隊已發送了253個恢復命令，但卻沒有聽到來自“機遇號”的訊號。

“機遇號”的失聯主要原因是那場席卷全球的火星沙塵暴，雖然人們都希望2019年1月火星的大風季節能吹去落在“機遇號”太陽能電池板上的塵土，但要知道，“機遇號”在火星巡游的15年時間里，還遭遇了很多挫折——右前輪在2010年出現問題;機械臂的誤差不斷累積;好幾個科學分析儀器早已耗盡使用壽命等等，此時的“機遇號”像一位年邁的老人。

2019年2月13日，NASA召開新聞發布會指出，NASA自“機遇號”在2018年6月失聯后，曾嘗試聯絡超過1000次沒有回應，于2019年2月12日進行最后通訊嘗試，亦以失敗告終，并宣布“初遇號”火星探測任務結束。

這是一場成功的結束，“機遇號”表明我們可以在火星表面操縱一個探測器長達15年?！盎鹦翘綔y器”計劃為人類留下了巨大的科技遺產。

一次超乎預料的探索

“機遇號”以超過原計劃任務時長50倍的紀錄，成為了人類在地外星球行走、工作時間最長的探測器。NASA噴氣推進實驗室主任邁克爾·沃特金斯表示：“‘機遇號走了，但它給我們留下了豐富的遺產”。NASA和科研部門其他官員則評價“機遇號”是“機器人地質學家”和“英雄”，并認為在與它告別的這一天，應該回顧這個標志性火星機器人的成就?！皺C遇號”和它的雙胞胎姐妹“勇氣號”（2011年5月結束任務）在很多方面都是先驅，它們是第一批深入探測火星的機器人，向人類展示了很多過去不知道的有關火星的知識，例如火星是個灰色的而不是紅色的星球，因為掃除巖石上覆蓋的紅色粉塵之后，下面的地表是灰色的;它們最早在另一個星球上探測到隕石;它們最早確定火星表面上的巖石、礦物和土壤的成分和分布狀況;特別是它們最早證明火星在幾十億年前曾經是宜居星球，其表面存在穩定的液態水。

NASA局長吉姆·布里登斯坦表示：“正是因為有了像‘機遇號這樣的先行者，未來人類宇航員踏足火星才有了可能?！彼f：“當那一天真的來臨時，人類踏足火星所留下的第一個腳印，其中一部分將屬于那些為‘機遇號項目辛勤工作的人們，以及他們所制造的那輛在火星上披荊斬棘，一路前行，為科學發現做出重大貢獻的小小火星車?！?/p>

接替“機遇號”和“勇氣號”的新一代機器人車輛擁有更加高級的設備來探測火星。隨著“機遇號”的“死亡”，目前仍在火星上工作的探測車只剩下NASA的“好奇號”，這臺攜帶著迄今為止被人類送往火星最專業和先進儀器的火星探測器，將接替“勇氣”和“機遇”兩兄弟，繼續幫助人類了解火星，認識火星。

責任編輯：陳肖