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。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。“鳳凰”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器,此前歐美和俄羅斯陸續(xù)發(fā)射了大約40次火星探測器,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計(jì)劃,并將探測器取名為“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?!傍P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。科學(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。”
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?!傍P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。科學(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、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)。