“好奇”號登陸火星

沈羨云

北京時間8月6日13時32分，美國制造的全球第一個核動力火星探測器“好奇”號在火星蓋爾隕坑著陸了！這一成功令一直緊張注視“好奇”號的美國國家航空航天局火星項目團隊異常興奮，他們歡呼、擁抱，甚至流下激動的眼淚。奧巴馬的科學顧問霍德倫認為，這是人類在太空探索上邁出的巨大一步，是一項無與倫比的成就。它將開啟采用新型能源技術(shù)開展火星探測的先例，并拉開新一期火星探索行動的序幕。

登陸火星可不是一件容易的事，過去50多年來，人類已經(jīng)向火星發(fā)射了30多個火星探測器，但成功著陸的寥寥無幾。這些探測器有的是“出師未捷身先死”，有的在繞火星軌道上玩“失蹤”，有的著陸后未完成任務(wù)葬身火星。在發(fā)射火星探測器的諸國中，美國的成功率最高，但它發(fā)射的十余次火星探測器中，也只有6次實現(xiàn)火星著陸。目前在火星上的3個美國探測器前景不妙：“勇氣”號在執(zhí)行5年多任務(wù)后，最終被困在松軟的土壤里無法動彈；“鳳凰”號因太陽電池板難以抵抗嚴寒天氣，供電能力驟降，與地面失去聯(lián)系，“壽終正寢”了；只有“機遇”號仍在火星表面探險，急盼著新伙伴的到來。去年11月從肯尼迪航天中心升空的“好奇”號，飛行了8個半月，終于抵達火星了。

與之前所有的火星探測器不同，“好奇”號有了新的任務(wù)?！昂闷妗碧柎诵械哪康氖茄芯炕鹦巧系臍夂蚝偷刭|(zhì)條件，調(diào)查火星淺層地表是否具有有利于微生物生存的環(huán)境，以及在火星巖石中尋找過去曾經(jīng)存在的生命信息。能夠證明火星上曾經(jīng)存在生命對于科學家非常重要，這是因為如果發(fā)現(xiàn)火星上曾經(jīng)有過生命，那么就能證明除了地球以外，其他星球也有可能有生命存在。在“好奇”號執(zhí)行任務(wù)期間，它將記錄火星的天氣變化、分析空氣成分、對巖石進行測試以尋找氨基酸、甲烷或者其他能夠表明火星上現(xiàn)在或者過去存在有機物的痕跡。為此，科學家們選擇了蓋爾隕石坑作為著陸點，此隕坑中心山丘的層狀物含黏土和硫酸，著陸點周圍存在沉積物形成的沖積扇，這些與水有關(guān)的物質(zhì)和地貌，有可能存在有機物。此外，“好奇”號 還擔負著另一個重要任務(wù)，即驗證若干新開發(fā)的工具和技術(shù)。幾十年后，這些技術(shù)和工具將幫助人類探測木衛(wèi)二及人類最終“移民”火星。

為了完成科學家交給的艱巨任務(wù)，“好奇”號攜帶了迄今人類最先進的科學儀器，其重量是“機遇”號和“勇氣”號科學儀器載荷的15倍，它可以像地球上的“地質(zhì)學家”一樣地來研究火星表面的巖石和土壤?！昂闷妗碧栱樌氐顷懟鹦呛?，立即開始工作，僅僅2個星期，已經(jīng)成功地完成了以下幾項任務(wù)。

1.發(fā)回一系列珍貴的火星照片

“好奇”號帶了兩套照相設(shè)備，一個是安裝在它底部的火星降落成像儀，可以在“好奇”號著陸期間，從空中拍攝著陸地點及周邊地區(qū)的情況。另一個是安裝在主車身上方的“桅桿照相機”，它承擔了拍攝火星地貌高清晰度彩色照片和視頻的任務(wù)。此裝置由兩個相機組成：一臺焦距100毫米，可以拍攝火星遠處的地貌；另一臺焦距34毫米，負責近距離觀察地貌、巖石、土壤。

“好奇”號在登陸期間，安在底部的火星降落成像儀就拍下了幾百張照片，使科學家可以從空中了解著陸點及周邊地區(qū)的情況。著陸后，由于拍攝時攝像機上仍罩著透明防塵罩，它傳回地面的第一張照片火星地表照片有些模糊，但還是可以看清火星上的石塊。之后，桅桿照相機發(fā)揮作用了！在登陸火星的第2天，“好奇”號就在紅棕色的隕石坑底面，向地球發(fā)回火星景觀的第1張彩色照片，這張照片的遠景顯示了蓋爾隕石坑北部的山壁和山脊。之后，陸續(xù)發(fā)回了“好奇”號周圍火星景色圖。左下圖是桅桿相機所拍攝全景圖中的一張，圖中可以看到遠處的坐落于蓋爾隕坑中心的夏普山，圖片的左側(cè)可以看到夏普山微微隆起。“好奇”號登陸幾天后就傳回反映降落地點周圍環(huán)境360度高清的全景圖像，從照片畫面顯示，火星地面呈鐵銹色，石塊密布。從“好奇”號傳回的圖像顯示火星地形與地球無比相似，很像美國西南部部分地區(qū)的地形。負責此次探測任務(wù)的科學家們希望，通過研究夏普山的沉積巖層，能重構(gòu)火星早期的氣候和環(huán)境，并判斷火星是否曾經(jīng)適合生命居住。

此外，“好奇”號還傳回來自拍照。從照片中可以看到，“好奇”號身上散布著一些小石塊，這些石塊是“好奇”號降落時被“吹”到機器表面的，不會對“好奇”號的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生不良影響。這些圖片有非常大的研究價值，說明“好奇”號在向火星表面降落的過程中，引擎的沖擊波將降落地點附近的地表轟出了一個0.5米的凹坑，暴露出底層的基巖。火星地表裸露的巖石中蘊含著豐富的地質(zhì)歷史信息，這使它成為科學家探測研究的主要目標。

2. 測量火星輻射環(huán)境

“好奇”號在登陸火星第4天已開始利用其攜帶的“輻射評估探測器”對火星輻射環(huán)境進行了約3個半小時的監(jiān)測，這些信息是設(shè)計未來載人探索火星計劃必須的。由于火星大氣層厚度只有地球大氣層的百分之一，而且火星不存在全球磁場，因此，來自宇宙空間的大量高速帶電粒子能直達火星表面，其表面輻射水平遠高于地球。輻射評估探測器能監(jiān)測這些高速帶電粒子，評估火星表面的輻射環(huán)境及其對未來登陸火星航天員的危害。

3. 天氣監(jiān)測

“好奇”號在火星上進行了24小時天氣監(jiān)測，收集了有關(guān)的數(shù)據(jù)。氣象學家們對于“好奇”號收集的氣象數(shù)據(jù)感到興奮不已，因為在此之前只有很少的氣象設(shè)備被送上火星表面，并且“好奇”號此次所在的位置蓋爾隕石坑內(nèi)風的流向呈現(xiàn)一種復(fù)雜的模式，很值得研究。

“好奇”號將擴大美國宇航局對火星的探索領(lǐng)域，并將有助于天文學家更好地了解這顆紅色行星是否存在水。該火星車收集的數(shù)據(jù)，或許還有助于科學家弄清火星上是否存在生命，以及火星過去和現(xiàn)在的可居性問題。

【責任編輯】蒲暉