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“好奇”号传回首批照片 10年后人类有望登上火星

2012年08月07日 09:57
来源:北京日报

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“好奇”号传回的图像。新华社/路透

在美国加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室,工作人员庆祝“好奇”号火星车成功登陆火星。新华社/法新

人们在纽约时代广场观看“好奇”号登陆火星的现场直播。新华社/路透

奥巴马称“史无前例”

在美国宇航局设在喷气推进实验室的指挥中心,工程师艾伦·陈说:“确认着陆。我们安全着陆火星。”“看上去我们在一块很平整的地点降落”,着陆项目首席工程师亚当·斯特茨内尔说,“真漂亮,的确漂亮。”这一消息宣布后,实验室内顿时响起了热烈的掌声,一些员工更是喜极而泣。

这是美国航天器第七次着陆火星。“我们再次着陆火星,”美国宇航局局长查尔斯·博尔登说,“这的确难以置信,没什么比这更棒。”

美国总统奥巴马祝贺并感谢美国宇航局取得这项“杰出成就”。他说,这标志着“史无前例的技术壮举”,“今后很长时期将作为国家骄傲”。专程前往实验室观看“好奇”号着陆的总统科学顾问约翰·霍德伦则表示,这是人类在太空探索上迈出的巨大一步。

“好奇”拍到自己的影子

着陆后,“好奇”号从火星上发回了首批照片——广角鱼眼镜头拍摄的近距离岩石地面,地面上是“好奇”自己的影子及轮子。更多图像预计会在未来的几天内陆续发回。贾斯廷-马基是“好奇”号11台工程相机的研究负责人,他介绍说,最初传回来的一组照片分辨率并不高,只有64×64像素。首批火星照片将帮助工程师了解“好奇”号的周边环境以及这辆火星车的方位和倾斜角度。

“好奇”号登陆火星后,美国宇航局飞行任务主管戴维·奥和负责“好奇”号运行的工程师们将以火星时间作为他们的作息标准。地球上的一天是24小时,而火星上的一天是24小时40分钟。“好奇”号的工作时间是白天,晚上休息。为了配合“好奇”号的作息,地球上的工程师们将生活在火星时间,他们的时钟与火星时间同步,他们每天早晨醒来的时间都要比上一天推迟40分钟,例如第一天早晨8点,第二天是8点40分,第三天是9点20分。依此类推,到八月中旬,工程师将在白天睡觉,晚上工作。

10年后人类有望登上火星

“好奇”号成功登陆后,美国宇航局行政官员查尔斯·波顿说:“这是一个让人欣喜异常的成就,奥巴马总统作过一个大胆的预期,到本世纪三十年代中期,我们要把人类送到火星上去。今天的成功登陆是迈向这一目标的重要一步。”

火星登陆项目首席工程师亚当·斯特尔泽纳表示:“只要我们的愿望足够强烈,人类将可以在10年后登陆火星。”斯特尔泽纳表示,人类登上火星并非难以达到的目标,虽然过程很艰辛,也需要大量花费,但是如果这个星球能提供给人类足够的资源,人类就能完成这一目标。

美国宇航局表示,“好奇”号成功登陆火星,使美国在火星探测进程上又迈进了一步,整个项目已经完成了40%。

链接

载人登火星面临四大困难

尽管科技突飞猛进,但人类进军火星仍然充满艰险,面临着众多难题。航天专家、中国空间技术研究院研究员庞之浩介绍,目前载人登火星主要面临四大困难。

一是飞行动力的问题。庞之浩介绍,载人火星飞船的重量必然大于45吨的“阿波罗”载人登月飞船,所以需要有推力极大的运载火箭。另外,从火星返回地球更为不容易,所以必须有志愿者愿买“单程票”。

二是人身保护和空气、饮食供应的问题。航天员在来往火星的过程中,会受到太阳风暴和宇宙辐射的影响,这就需要加强太空天气预报能力和改进各种防护设备。而要解决航天员的氧气、饮水和食品的供应,目前能想到的方法一是采用再生式生命保障系统,二是就地取材生产。

三是人体对新环境的适应问题。在飞往火星途中和到达火星后,航天员长期处于微重力和低重力状态,会出现肌肉松弛或骨质变轻等太空综合症。到达火星后,与地球差异很大的火星环境对人体也是个挑战和考验。

四是着陆火星和实时联系问题。着陆火星危险性很大,着陆火星后,还需要保证与地球的正常通信联系。

据庞之浩介绍,解决上述问题最有效的办法是缩短载人火星飞船抵达火星的时间。美国曾计划研制核动力载人火星飞船,它是目前载人飞船速度的3倍。但核动力载人火星飞船存在巨大安全隐患,因为在核动力火星飞船内航天员所受的辐射量相当于每天做8次X光胸透,目前还不可行。

前美籍华裔航天员张福林正在研制全功率可变比冲磁等离子火箭,如果成功,用39天就能抵达火星。然而,该技术何时能问世现在还不得而知。

解读

为什么要探测火星?

火星,这颗红色的行星正在吸引着无数天文学家的眼光,来自美国、欧洲和日本的数个探测器正在竞相奔向这颗神秘的星球。

“孪生兄弟”存在生命吗?

火星与地球之间尽管相隔数亿公里,却与地球有着很多共同之处:它也是一颗固态的岩质行星,半径大约是地球的一半,但体积大约只有地球的1/7;火星上也有两个白色皑皑的极冠,这两块区域冬季增大、夏季消融缩小,与地球极为相似。此外,火星上面也同样有高耸的山脉、幽深的峡谷、飘荡的白云、怒吼的风暴,它与地球一样也是四季分明,甚至一天也是24小时左右。

因此,火星被称为地球的“孪生兄弟”,与地球一起被认为是太阳系内生命可能栖居的星球。

自从上世纪60年代以来,人类已向火星发射了30多个探测器,不仅没有找到智慧生命的踪迹,甚至连最简单的微生物也没有找到。这颗与地球如此相似的星球为何最终没有像地球那样孕育出纷繁复杂的生命?在数十亿年前的早期,它有过生命活动的迹象吗?如果有,那么是什么原因使生命的进程被打断?更深层的问题是:在广阔的宇宙中,只要是与地球相似的星球,就必然会产生生命吗?如果真是这样,那么火星为什么给我们提供了一个反证?生命究竟是偶然还是必然?

怎样寻找生命遗迹?

火星上寻找生命的遗迹一直扣人心弦,原因有两个:一是人类想要验证到底外星有没有类地文明,哪怕火星上有一点生命的遗迹,也足以使人们对宇宙的思考改观;另外一个原因则是地球生命起源的谜题尚未完全解开,人们希望火星可以多提供一些线索。

目前有三种方法寻找火星生命是否存在的证据:一种是对被认为来自火星的陨石进行检测;一种是对火星轨道探测器发回的观测数据和照片进行分析;最后一种是由火星登陆车取得火星土壤样本进行化学和生物试验。目前最好的方法是最后一种。

目前人类对火星生命模式一般从三个方面进行探讨。

第一方面,在火星形成后的10亿年中,自然环境可能促成生命起源。后来环境每况愈下,生命挣扎了10余亿年,终于全面绝种,只留下化石遗迹。

第二方面,火星生命也可能在起源后继续演化,为适应环境深入地下,或长期冬眠潜伏,伺机再出。

第三方面,火星生命可能从未成形就胎死腹中,只留下一些氨基酸化学分子演化的蛛丝马迹。

火星生命藏在哪儿?

火星可能存在生命的地点有三个:

火星有巨大的死火山,火山底部可能尚有余热,火星又有大量地下冰源,从而推论火星可能还有地底温泉。温泉环境湿热,又可能有硫磺“粮仓”,是类似地球古菌类的生存场所,这最可能是火星细菌生命生长繁殖的温床。

陨石风暴后,火星地热丰富,大气厚实,湖泊广布。此时形成的湖底沉积层,如水手谷内的深壑地层,应是细菌生命的最爱。现在虽然早已斗转星移,但仍应该是细菌生命或细菌化石的藏匿之地。

火星开始冷却后,永冻层逐渐形成。目前火星的冰层都在高纬度,高纬度冰层底部可能有淙淙细流的地下水溪,那也可能是火星生命的藏身之地。

火星肯定还有更多的生命热点,只是人类目前数据贫瘠,仍需努力搜集。人们期待着火星探测器揭示更多奥秘,希望“好奇”号能为这些问题找到通向答案的途径。

花絮

美华裔少女为“好奇”命名

“好奇”号火星登陆车名字由来如何?原来是美国华裔少女马天琪命名。

2009年5月27日,美国宇航局宣布,堪萨斯州小学6年级12岁的华裔学生马天琪在美国太空总署举办的为火星探测器命名的作文比赛中获得冠军,得以用“好奇”命名美国下一代火星探测器。马天琪的父亲马喜庆和母亲曹力生均是中国清华大学毕业生,目前为专做卫星定位系统公司Garmin的工程师。

作为奖励,马天琪受邀前往美国宇航局位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的喷气推进实验室,并把自己的中、英文签名都书写在“好奇”号火星探测车上。

马天琪表示,“好奇”是她想到的第一个名字,她只用了十分钟就写完了200字的小论文,第一句就是“好奇心是人们心中永不熄灭的火焰”。马天琪表示,自己对太空特别感兴趣,希望将来成为环境科学家。

揭秘

“好奇”号“十武器”

桅杆相机

由两个彩色相机组成,是“好奇”号的主要成像工具。它相当于“好奇”号的左、右眼,可以拍摄火星表面的三维图像。

火星样本分析仪

“好奇”号的心脏。它由3个独立的仪器构成:质谱仪、气相色谱仪和激光光谱仪。这些仪器负责搜寻构成生命的要素——碳化合物。它们还将搜寻与地球上生命有关的氢、氧和氮等元素,评估某些元素不同同位素的比例,寻找行星变化的线索。

阿尔法粒子X射线光谱仪

负责测量火星岩石和泥土中不同化学元素的丰度。这一仪器与样本接触后,能发射X射线和氦核,将样本元素中的电子轰出原子核轨道,进而产生X射线。根据放射出的X射线特征,科学家能够确定遭轰击元素的类型。

化学与摄像机仪

最远可向约9米外的火星岩石或土壤发射激光,使其表面薄层汽化,而后分析汽化后的成分。

火星手持透镜成像仪

相当于一个超级放大镜,可以拍摄火星表面岩石、土壤的详细图像,其精细度可以达到拍摄出一根头发丝的水平。

化学与矿物学分析仪

可通过X射线衍射分析搜集的粉末状岩石和土壤样本,确定其中的矿物晶体结构。

火星车环境监测站

负责测量火星气候的日常和季节性变化。它能够评估火星表面风速、风向、气压、相对湿度、地面温度、紫外线辐射程度等。

辐射评估探测器

用于准备未来的火星探索任务。它能监测来自太阳的高能原子和亚原子粒子,评估火星表面的辐射环境及其对未来登陆火星宇航员的危害。

动态中子反照率探测器

用于寻找火星地下的水冰以及晶体结构中含有水分子的矿物。这台仪器可向火星地表发射中子束,然后记录中子束的散射速度。氢原子可以延缓中子的速度,如果大量中子速度迟缓,便说明地下可能存在水或者冰。

火星降落成像仪

小型摄影机,负责拍摄着陆过程的影像,并为科学家提供盖尔陨坑的地质信息。

仅有1/3探测器成功登陆

1962年11月,前苏联发射的“火星1号”探测器在飞离地球1亿公里时与地面失去联系,从此下落不明。这被看作是火星探测的发端。迄今为止,美国、日本、欧洲等国家和地区向火星发射了30多颗探测器,其中只有约三分之一成功登陆。

1971年5月19日,前苏联发射了“火星2号”探测器,但在火星上着陆后失去联系。这是第一个到达火星表面的人造物体。“火星3号”由于赶上火星沙暴,着陆舱仅工作了22秒钟便与地球失去联系。1973年8月5日发射的“火星6号”,着陆装置到达火星表面,仅工作一秒钟就中断了通信。

1992年9月,美国“火星观察者”号探测器发射升空,1993年8月进入火星大气层前与地面失去联系。1998年12月,美国“火星气候探测者”发射升空,但1999年9月在进入火星大气层时被烧毁。1999年1月,美国发射“火星极地着陆者”探测器,它在预定着陆时间过后下落不明。

1998年7月,日本发射“希望”号火星探测器,预定于1999年10月抵达火星,但上天后厄运不断,2003年12月日本航天机构宣布这次火星探测使命终告失败。

2003年6月2日,欧洲宇航局“火星快车”探测器发射升空,它携带的“猎兔犬2号”登陆器进入火星大气层后与地球失去联系,可能在登陆途中坠毁。

到目前为止,成功登陆并曾正常工作的登陆器仅有7个,都来自美国宇航局。

1975年,美国发射“海盗1号”、“海盗2号”探测器。1976年7月和8月,它们的着陆器分别在火星成功着陆。“海盗1号”发回了火星全彩色图。科学家由此知道了原来火星的天空是略带桃粉色的,并非是他们原先所想的暗蓝色。1996年12月,美国“旅居者”号火星车发射升空,1997年7月4日在火星阿瑞斯平原着陆。

2004年1月3日和25日,“勇气”号和“机遇”号分别安全着陆火星表面。这对“双胞胎”曾在火星的严冬中双双“冻僵”,但在2008年11月又双双“苏醒”。

2007年8月4日,美国“凤凰”号火星着陆器发射升空,2008年5月26日在火星北极区域登陆,当年11月,因为光照减少,“凤凰”号“冻死”。昨天,“好奇”号成为第七个成功登陆的火星车。

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[责任编辑:杜苗] 标签:号火星探测器 火星地表 号火星车
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