尹懷勤
2011年11月26日,美國“好奇”號火星車從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空,預計于2012年8月6日在火星著陸,開始為期一個火星年即687個地球日的探測工作。探測火星再次引起世人的關注。
為什么要探測火星
火星環(huán)境最接近地球,被科學家認為是最有可能存在生命的星球。
火星距離太陽2.279億千米,約為地日距離的1.52倍,繞日公轉1圈需687天。它的自轉周期為24小時37分23秒,僅比地球自轉周期長41分鐘。有趣的是,火星也像地球一樣側著身子繞日公轉,一年也有春夏秋冬的四季變化。同時,它還有兩顆天然衛(wèi)星。正因如此,人類進入空間時代以后,就把火星選作探測地外行星的第一目標。
火星上有沒有低級生命?將來能否成為人類的第二家園?這是發(fā)射航天器奔赴這顆暗紅色星球要解決的問題。而有無生命跡象,就要看火星上面是否存在適宜的空氣、溫度和水分。
從1960年到2011年,人類共向火星發(fā)射了41個探測器,成功率還不到50%。人類研究航天器傳回地球的資料可知,火星上是荒蕪、寂寞的曠野,氣候像沙漠那樣干燥,大部分地區(qū)的溫度常年都在0℃以下?;鹦谴髿庀”「稍铮兓獪y。但是,越來越多的證據(jù)也表明,火星上確實有水存在的跡象。這讓人們信心倍增。
“好奇"號裝備先進
“好奇”號的著陸點選定在火星赤道以南的蓋爾隕坑中心山丘下。蓋爾隕坑得名于澳大利亞已故天文學家沃爾特·蓋爾。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,這些物質和地貌的形成都與水有關。
美國宇航局為“好奇”號火星車設計了復雜的著陸程序:該火星車進入火星的大氣后,將借助一個大降落傘以減慢下降速-度,并把它的隔熱板及后殼扔掉,然后再借助留空“太空吊車”和反推火箭,將其慢慢下降到火星表面的預定地域,而不采用戴著安全氣囊著陸的方式。
“好奇”號火星車是一個可迅速移動的核動力試驗艙,擁有10大尖端配備,包括:全景攝像機、機械臂末端透鏡成像儀、降落階段照相機、火星樣品分析裝置、化學和礦物學設備、成像設備、α粒子-X射線光譜儀、中子反照率測量儀、輻射強度評估裝置、周邊環(huán)境監(jiān)測臺?;鹦擒嚿吓鋫渲鴷褜び袡C化合物的裝置。自人類開展火星探測活動以來,“好奇”號無疑是迄今最先進的火星探測器。
這些新技術手段使火星車能夠完成挖掘、鉆孔火星巖石,用激光束照射巖石來分析火星土壤與塵埃的化學成分等任務,甚至無需加熱含有高氯酸鹽的土壤樣本,就可檢測出其中的有機物質,順便傳出一份火星過去或現(xiàn)在維持生命可能性的調查報告。不過,它還是無法辨別這些物質是不是外來隕石的成分。
“好奇”號上面的有效載荷即科研儀器中有一個鉆孔機和一個激光碎石裝置。其主要目標是繼續(xù)尋找之前的探測器所證明的火星上存在水的證據(jù),探索寒冷、干燥和貧瘠的火星上是否有曾經存在微生物的跡象,確認火星上是否存在過適宜生物居住的地區(qū),尋找現(xiàn)在是否仍存在有利于生命存活的環(huán)境。
美國宇航局還將利用“好奇”號檢測火星上的輻射?!昂闷妗碧柹显O有一個氣象站,它將提供氣溫、風力和濕度數(shù)據(jù)。這些對日后人類登陸火星的行動至關重要。
登陸火星漸熱
根據(jù)2010年公布的新太空戰(zhàn)略,美國將以火星為太空探索的新目的地。美國宇航局將在2025年后,將航天員送至低地軌道以外的天體,例如小行星;到2030年代中期,將航天員送至火星軌道。
此前,俄羅斯也宣稱,如有150億美元經費,能在10年內將人送上火星。
歐洲航天局2004年2月3日提出的“曙光計劃”,也對派人登上火星作出了時間安排。準備在2014年前將首份火星樣品送回地球,2026年通過自動機械裝置登臨火星,并驗證派人登陸火星的各主要階段所遇到的問題和解決辦法,最遲到2033年實現(xiàn)載人登陸火星的飛行。
歐洲航天局除單獨開展預研工作外,還分別與美、俄進行合作攻關。
不言而喻,隨著經濟的發(fā)展和科技的進步,將有越來越多的國家參加到探測火星和派人登陸火星的行列中來。打前陣的“好奇”號雖然有可能功績顯赫,為人類提供大量的資料信息,但是只有航天員登上火星以后,才能確定人類將來能否移民火星。就讓我們拭目以待吧。
火星上確實有水
2004年,歐洲航天局發(fā)布公告稱,“火星快車”的勘測表明,火星南極地區(qū)存在著冰凍水,火星表面也有許多被水侵蝕的痕跡,說明過去可能存在大量液態(tài)水。
其后,美國在火星上發(fā)現(xiàn)了針鐵礦和黃鉀鐵礬礦,為證明火星確曾有水提供了強有力的證據(jù)。因為針鐵礦和黃鉀鐵礬礦僅在有水的環(huán)境下生成。
隨后,“鳳凰”號行動的科學公報中指出,在“鳳凰”號一條支腿上發(fā)現(xiàn)的液態(tài)水是咸的,這是首次發(fā)現(xiàn)并拍攝到地球以外的液態(tài)水。
2011年8月5日,美國宇航局科學家宣布,根據(jù)“火星勘測軌道器”收集的證據(jù),證明火星上有流動的液態(tài)水。