“鳳凰”火星“喝水”記

繆紅艷

2008年5月25日，美國宇航局宣布，在經(jīng)過長達(dá)10個(gè)月、行程4.22億英里（約6.79億千米）的漫長飛行之后，美國宇航局的“鳳凰”號(hào)火星探測(cè)器，終于在火星北極附近著陸。

“鳳凰”號(hào)著陸后，要展開為期3個(gè)月的火星地面探測(cè)。它將利用先進(jìn)的挖掘臂深挖火星地表，尋找可能埋于地下的冰，幫助科學(xué)家了解這里是否曾經(jīng)存在適宜生命生存的環(huán)境?！傍P凰”號(hào)能找到冰嗎？火星這顆紅色的星球上會(huì)有生命的存在嗎？

浴火重生

“鳳凰”號(hào)是1976年“海盜”號(hào)火星探測(cè)任務(wù)以來第一次實(shí)現(xiàn)反推進(jìn)動(dòng)力軟著陸的火星探測(cè)器，此前歐美和俄羅斯陸續(xù)發(fā)射了大約40次火星探測(cè)器，大多以失敗告終。也正因?yàn)榉赐七M(jìn)動(dòng)力軟著陸經(jīng)歷很多次失敗，美國宇航局2004年初在“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)登陸時(shí)采取了氣囊登陸的方法，即在它們降落在火星表面之前，打開安全氣囊，迅速充氣，把火星車完全包裹起來，從而實(shí)現(xiàn)萬無一失的成功登陸。

“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)的成功登陸鼓舞了科學(xué)家，他們決定啟動(dòng)被迫推遲的火星極地探測(cè)計(jì)劃，并將探測(cè)器取名為“鳳凰”號(hào)，希望這個(gè)象征浴火重生的神鳥能夠給久經(jīng)挫折的火星探測(cè)帶來好運(yùn)。它的使命是在最有可能找到水的地方尋找水的直接證據(jù)。用科學(xué)家們的話來說，這只神鳥的目的是“喝”一下火星水。

“鳳凰”號(hào)歷經(jīng)10個(gè)月的旅程坎坷，成功登陸火星表面。但它的神圣之旅也是一次悲壯之旅，因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)壽命只有90天，盡管科學(xué)家表示，“鳳凰”號(hào)的使用壽命可能會(huì)延長1個(gè)月左右，但它在火星上探測(cè)的時(shí)間絕對(duì)不會(huì)有“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)那么長（后者至今仍在火星上工作，并不時(shí)傳回信息）。因?yàn)殡S著季節(jié)推移，著陸點(diǎn)上空的日照時(shí)間將越來越短，“鳳凰”號(hào)獲得的太陽能也會(huì)越來越少，它很可能無法“活過”冬天。

所以，它的工作時(shí)間只有3個(gè)月，但它卻背負(fù)了比“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)更重要的任務(wù)——找到水，并“喝”到水。3個(gè)月過去了,它的任務(wù)完成了嗎？

火星水啥滋味

根據(jù)“奧德賽”飛船此前探測(cè)到的資料，火星的水分主要集中在火星兩極地區(qū)。而此前，天文學(xué)家也推測(cè)火星兩極地區(qū)的白色區(qū)域就是冰。為了幫助“鳳凰”號(hào)成功找到水，科學(xué)家們?yōu)槠渑鋫淞俗阋糟@透30～50厘米厚凍土的銼刀，以對(duì)付火星北極附近常年冰凍的土壤。“鳳凰”號(hào)身上的先進(jìn)裝備還包括“熱量及逸出氣體分析儀”（TEGA，用以分析加熱土樣時(shí)產(chǎn)生的氣體）和“顯微鏡、電化學(xué)及導(dǎo)電性分析儀”（MECA，用來分析樣本顆粒，確定其酸堿性及化學(xué)成分）。

“鳳凰”號(hào)降落之處位于火星北極圈之內(nèi)北緯68.2度?？茖W(xué)家們分析，在這里距地面30厘米的深處應(yīng)該就可以找到冰?！傍P凰”號(hào)于是在落腳處準(zhǔn)備開始它的工作。

在動(dòng)手之前，它環(huán)顧四周，赫然發(fā)現(xiàn)自己的腳下竟有明亮亮的東西，而在這區(qū)域，干冰還不足以穩(wěn)定存在，地球上的科學(xué)家們頓時(shí)歡呼起來：“這就是冰！”原來，降落時(shí)反推進(jìn)火箭吹開了表面的塵土，水冰實(shí)際上就展現(xiàn)在“鳳凰”號(hào)眼前！

“鳳凰”號(hào)接著就用機(jī)械臂上的鏟子開挖，第一鏟下去，就挖到了白色條紋狀的東西。在火星極地并不強(qiáng)烈的陽光照射下，3天之后，白色條紋消失了，這說明，“鳳凰”號(hào)挖到了冰。

接下來，地面指揮人員準(zhǔn)備將挖到的土樣進(jìn)行分析，不料卻無法送到TEGA分析儀中。科學(xué)家靈機(jī)一動(dòng)，就讓土樣在空氣中暴露了2天，讓水分蒸發(fā)掉一些，結(jié)果土樣變得松軟，就容易送到分析儀中去了。

TEGA的功能是分次加熱土樣，先烘干土樣中的水分，然后再讓土樣中的有機(jī)物蒸發(fā)出來。當(dāng)分析儀判定第一次蒸發(fā)出來的氣體就是水蒸氣時(shí)，科學(xué)家們興奮地打開香檳慶祝：這只勇敢的“鳳凰”終于“品嘗”到火星上的水了。此前，火星上存在水的論斷都只有間接的證據(jù)。這是第一次清楚無疑地接觸到、采集到火星上的水。科學(xué)家激動(dòng)地說：“這水的滋味好極了?！?/p>

還有別的東西嗎

“鳳凰”號(hào)這么快就完成了既定的任務(wù)，那么它在余下的生命里還能做點(diǎn)什么嗎？它還能有新的激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)嗎？

8月5日，美國宇航局宣布，“鳳凰”號(hào)確實(shí)在土樣中發(fā)現(xiàn)了別的東西。“鳳凰”號(hào)又發(fā)現(xiàn)的是一種高氯酸鹽。它是一種穩(wěn)定的化合物，是目前固體火箭燃料的主要成分之一。

科學(xué)家說，這個(gè)發(fā)現(xiàn)不算是驚喜，因?yàn)樵诘厍蛏线@種物質(zhì)對(duì)生命有害，但并不會(huì)由此將火星上存在生命的可能性排除。事實(shí)上，這種物質(zhì)還是潛在的能量來源?？茖W(xué)家曾在南美洲智利的沙漠里，進(jìn)行過火星模擬環(huán)境生命的研究，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，那里的確生活著一種細(xì)菌，就是以高氯酸鹽為生。

先不管這種高氯酸鹽到底對(duì)火星生命的存在是有利還是不利，科學(xué)家認(rèn)為更重要的是，在地球上高氯酸鹽是由于陽光與空氣中浮塵作用而產(chǎn)生的，而它又是溶于水的，通過研究它在火星上的分布，就有可能了解火星大氣和地面水流的分布。

看來這也不算個(gè)壞消息。

不管怎樣，“鳳凰”號(hào)“喝”到的那一口火星水，為下一步的火星探測(cè)、開發(fā)乃至宇宙航行提供了進(jìn)一步的支持。因?yàn)榛鹦堑沫h(huán)境與地球類似，很多人把火星看作人類的第二家園，希望有一天可以移民火星，在火星上開始新的生活。這一夢(mèng)想已經(jīng)讓人類期待了上百年了，也許將在不久的將來實(shí)現(xiàn)。