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追火星:“好奇”号捷足先登

2012年08月07日 10:49
来源:中国科技网 作者:张梦然

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今日视点

编者按或许从伽利略第一次将手制的望远镜对准星空的刹那起,人类已坚定了向宇宙拓展疆界的信念。深植的基因,传承的目标,刷新的科技,糅合出无数让人始料未及的发现与惊喜。在人类太空探索的脚步向深空处迈进的过程中,火星代表了一个新的征服,一处未被踏足之地。荧荧火光,离离乱惑,古称火星为“荧惑”,但再不安分的星球,人类也一定要驾驭。

自上世纪60年代人类初登月球起,愈益精良先进的月球车或火星车开始成为人们不可抑制的关注点。它们承载着人类巨大的希望,或先于地球家园绝大多数人登陆上我们的卫星,或是小心翼翼的在一片完全未知之地跋涉前行,成为去往新世界的拓荒者。

2012年,火星拓荒者名录上增添了一位。名为“好奇”号的核动力火星车,于北京时间8月6日13点31分成功着陆红色星球。这趟上班路,它走了8个多月。

登陆成功后,通过火星上空的探测器“帮忙”中继转发,“好奇”号拍摄的第一批火星地表照正陆续传回地球。但“好奇”自己在忙着更新它的推特:这曾是一小步……但现在是(我的)6个大轮子。

这一站就是火星

作为美国开展的大规模火星探测任务中重要一环,“好奇”号是首辆以核能为动力的火星车,亦是历代火星车中总体积最大的。其性能代表了美国迄今能拿出的最先进技术。放远点看,称得上是人类派往火星的最佳科学结晶。

据美国航空航天局(NASA)消息称,本次探索的主要目标是:火星过去或现在是否有适宜生命存活的环境。

在去年1月,NASA火星探测计划主任道格·麦奎逊就曾强调,他们对火星的诉求发生转变,探测工作将从以前被动“跟着水走”转变为主动“搜寻生命信号”。不过,网络上普遍声音认为,这只是说法不同罢了,显示了NASA有一种年年递进的工作要求,但究其本质并无差异。

更直白一点的,请见彼时“好奇”号升空的两天前,来自美国火星实验室的研究员道格拉斯·明在卡纳维拉尔角新闻发布会上的发言。他指出,“好奇”号研究火星是否适宜生命生存的目的,就是保证在不太远的时间里人类能登陆火星并安全返回。

既然目标如此,此次派遣,NASA则必不甘于让火星车只当一个被动的观察者,而要“好奇”号作为一架移动的实验平台。

拿出看家本领

6日的登陆过程,NASA做了电视直播,信号也覆盖到了纽约时报广场,NASA希望“世界十字路口”的巨幕能记载住“好奇”号的历史时刻。各地的技术宅们也不会放过这珍贵的机会,因为“好奇”降临红色星球的方式是一次失败率颇高的技术挑战。困难集中在它穿越火星大气阶段——7分钟的穿越再加上十几分钟的信号延迟,等到它终于回报了声平安时,工作人员几乎揪心难耐了。

相较于地面的人们,即将在火星上度过第一个夜晚的“好奇”号似乎心态轻松,连更数条推特,配发的图片还是它自己映在火星地面上圆头圆脑的倒影,此举被NASA惊叹为“难以置信”,更被广大网友惊呼为“萌物”。

“好奇”号最大的看点还不是“萌”,而是所配备的10大尖端科技。据美国太空网文章称,其包括:全景摄像机、机械臂末端透镜成像仪、降落阶段照相机、火星样品分析装置、化学和矿物学设备、化学和成像设备、α粒子—X射线光谱仪、中子反照率测量仪、辐射强度评估装置、周边环境监测台、火星科学实验室再入和着陆仪器。

当然,忍着性子去辨别这些仪器作用的人,毕竟少数——但之后的日子里,尽可期待这位有点社交明星范儿的火星车拿出它的“看家本领”向地球回传捷报。那些重要的技术元素将使“好奇”能够完成挖掘、钻孔火星岩石,用激光束照射岩石来分析火星土壤与尘埃的化学成分等任务,甚至无需加热含有高氯酸盐的土壤样本,就可检测出其中的有机物质——最后,拿出一份名叫《火星过去或现在维持生命可能性》的调查报告,不过是顺手的事。

如果说有一点可惜之处,那就是它没法告诉我们,这些物质是陨石搭载的“外来客”,还是来自于我们想象中的火星人。此次探索任务,严格来讲,就是帮助科学家更加具体地了解火星大气和自然环境的状况,而这些对于日后人类登陆火星的行动至关重要。

为人类登陆铺石

NASA的计划是在2025年左右实现人类登陆火星,那么在该日期到来前,关于这个陌生之地的许多重要指标,必须清晰明朗。此次借助好奇号,至少两个关键问题将得到解答:

首先,火星表面的沙尘风暴,对硬件设备会造成怎样的影响,以及这些尘土是否有毒?其次,也是蔚为重要的一个,我们人类是否能够在火星上获得可资利用的资源。

这两个问题必将影响未来载人登陆火星的计划制定,但获取答案对“好奇”号来说并不难。前文所述的“十大本领”能支持它对尘埃在火星表面分布的普遍程度作出判断。而NASA火星实验室凭借传回的数据,可得到一张关于火星真实环境的清晰图景,以此来推断火星表面之下的水冰是否可以用来提取氧气和液态水,或者直接从大气里获得这些生存资源。

至于火星表面辐射程度,很可能是人类登陆火星的主要绊脚石之一,“好奇”号采集的数据将对航天器设计产生重要影响。其实,在载人登陆火星这项耗时漫长的任务中,凡此种种细节,均需再三考量。

尽管备受重视,但NASA不会只押宝在“好奇”号身上,根据早前计划,“好奇”号着陆后的10年里,数项只针对火星进行的科学任务紧锣密鼓地展开;2013年,NASA决定发射的一颗“火星大气层与挥发物演变任务”探测器;2016年将启动“火星生命科学实验室”研究;2022年尝试火星取样返回;接着挑战载人环绕火星探测……而“好奇”号任务,不过是“开篇之作”而已。

它们先人类一步登上火星

早些年间,人类发射出去的火星探测器命运多舛。既包括着陆在火星表面的火星车,也算上在稍远轨道“瞪视”着火星的探测器们,其中失去联系者有之,中途“走失”、任务夭折者亦有之。譬如前苏联早在1962年发射的“火星1号”探测器,这颗人类向火星发射的第一个科学仪器,就落得个“行踪成谜”的结果。

一场前往红色星球的真正高潮,始于新世纪之后:

2001年,“奥德赛”号探测器发射——尽管说它负责通信中继站工作,不待在恶劣的星球表面会比较长寿,但像“奥德赛”这样工作至今、在6日还能监视“好奇”号登陆的,也真算超高龄服役了;

2003年,欧洲空间局的“火星快车”发射——不过此车并没有在火星上驰骋,仅在轨道里运行,分离出一个登陆器到达火星表面;

稍有点名气的是2004年登陆的火星车“机遇”号和“勇气”号——这对兄弟的职业生涯可谓故障丛生。两位个头也都比较小巧。其实就算“好奇”号也不过只和一辆迷你库珀轿车差不多大,但一直被称为是大型设备,就因为它和“机遇”号、“勇气”号相比,要重上三倍、长上两倍;

而2008年登陆上火星的“凤凰”号,是“好奇”的前辈中耗资偏低却最功勋卓越的——正是它让人们发现火星曾是一颗有水的星球,并可能有着种类繁多的丰富生物。不过在2010年,老臣子“奥德赛”多次尝试唤醒“凤凰”未果,NASA只有宣布“凤凰”号任务正式结束。

任务结束,自此长久湮没于火星尘埃中的火星车们,其实并没想象中那么悲凉。它们在征途上、在红色星球表面上所取得的大量信息数据,将在其后很长时间里,被不断更新的技术接力分析下去——就像在今年仍然要复查回溯着上世纪70年代的海盗号火星车数据一样。只因这些先行者带来的成就和意义,流芳长久。(记者张梦然)

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[责任编辑:杜苗] 标签:火星地表 号探测器 火星表面
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