向“紅色星球”進發(fā) 紅色星球 概覽
發(fā)布時間:2020-02-18 來源: 人生感悟 點擊:
新聞背景 “鳳凰”號火星探水 “鳳凰”號成為首個登陸火星“北極”地區(qū)的火星探測器。按計劃,“鳳凰”號在8月3日~24日間擇期從佛羅里達州卡納維拉爾角發(fā)射升空,經過10個月的飛行,在火星北部的一個高緯度地區(qū)著陸。著陸點大約在北緯70度左右,相當于地球上的西伯利亞。
此次火星探測器被命名為“鳳凰”號,體現(xiàn)了科學家們對未來探索的夢想,希望火星車能在過去失敗的基礎上“鳳凰涅”。1999年,“火星極地著陸者”號在著陸前意外墜毀,之后美國宇航局終止了原定于2001年發(fā)射另一個火星探測器的計劃!傍P凰”號上的儀器主要是在這兩項計劃的基礎上進行改進的,因此制造和發(fā)射成本得以大大降低,約為4.2億美元,僅相當于正在火星服役的“機遇”號和“勇氣”號成本的一半。
據(jù)佛羅里達報7月29日報道,“鳳凰”號在火星上的行動方式不同于“機遇”號及“勇氣”號,它們是用滾輪移動,而“鳳凰”號將借助三條機械手臂來爬行。
“鳳凰”號的首要任務是采集凍土和冰塊進行分析。
“鳳凰”號的機械手臂可深入火星地表50多厘米,手臂前端的小鏟子挖出土壤和冰塊后,將它們放入科學儀器中研究!傍P凰”號上的科學儀器將對這些氣體進行分析,檢測是否存在有機物質成分。除了測試火星地表的溫度、壓力、濕度和風力外,“鳳凰”號還將向火星上空發(fā)射激光,來檢測大氣中的粉塵和細微冰顆粒的狀況。
此外,“鳳凰”號還將在火星上建一個“圖書館”。隨“鳳凰”號一同飛天的,有科學家們精心準備的一張DVD,上面刻錄著人類對火星探測的遠景規(guī)劃,幾百年來關于火星的文學藝術作品以及地球上幾十萬個人名等。這張DVD可至少在火星上保存500年!傍P凰”號將在火星上工作3個月,任務完成后將充當火星上的氣象站,直到能量耗盡為止。
實際上,“鳳凰”號火星探測并非一國專利。雖然該項目由美國宇航局下屬的噴氣推進實驗室負責管理,洛克希德?馬丁空間系統(tǒng)公司提供合作,但丹麥、瑞士、加拿大和德國的科學家都參與了項目。(管克江)
(8月3日《人民日報》,作者為該報駐美國記者)
火星是與地球最為相似,且距離很近的行星,近幾十年來,人類在探索這顆“紅色星球”的征途上前赴后繼。8月,美國又發(fā)射新的火星探測器“鳳凰”號,它成為首個在火星極區(qū)著陸的探測器,對尋找火星生命發(fā)起新的強有力的沖擊。
撩開火星神秘面紗
1960~1975年間,人類的火星探測進入了第一次高潮。蘇聯(lián)于1960~1964年發(fā)射了系列火星探測器,遺憾的是全部失敗;1964~1972年,蘇聯(lián)又發(fā)射了“火星”系列和“宇宙”系列探測器,大部分遭到失敗。其中1971年發(fā)射的“火星3”號著陸艙得以在火星表面軟著陸,雖然僅發(fā)送了20秒鐘信號,但它是第一個到達火星表面的探測器。蘇聯(lián)1973年7月發(fā)射的“火星5”號進入火星軌道后,成為火星的人造衛(wèi)星,并發(fā)回首批火星照片;1973年8月發(fā)射的“火星6”號,在著陸過程中對火星大氣進行了觀測,發(fā)回了火星大氣參數(shù)。
美國于1964~1970年發(fā)射了“水手”號系列探測器,其中有4個成功地探測了火星,尤其是“水手4”號于1965年7月傳回了火星近距離的照片,從中鑒別出火星的多個火山口,還探測到火星的大氣密度不足地球的1%。另外,1971年11月進入火星軌道飛行的“水手9”號拍攝了70%的火星表面,并從根本上否定了火星存在運河的說法。從傳回的照片上,人們看到由火星風形成的沙粒帶狀條紋,如同沙漠一樣。這些照片只發(fā)現(xiàn)了許多干涸的河床,它表明火星上可能曾經存在液態(tài)的水。
1976年7月和9月,美國“海盜1”號、“海盜2”號探測器先后實現(xiàn)了在火星表面成功軟著陸的壯舉,它們用所攜帶的精密儀器分析了火星土壤,測量了風速、氣壓和溫度,并確定了火星的大氣成分,向地球發(fā)回5萬多張火星照片,還對火星表面的土壤取樣化驗分析。它們雖然沒有在著陸區(qū)域發(fā)現(xiàn)任何生命存在的痕跡,也未探測到火星上有任何有機分子,但為后來的火星著陸探測奠定了基礎。
火星是一個危險的目的地。40多年來,世界各國先后向火星發(fā)射了30多個各類探測器,但其中一多半都以失敗告終,所以火星被稱為“探測器的墳場”或叫“死亡星球”,因為火星上的一塊石頭或者一陣狂風都有可能破壞掉原有的計劃。
實施“火星生命計劃”
關于火星上是否有生命的爭論已經持續(xù)了許多年?茖W家們預測,像地球一樣,火星在誕生之初曾擁有大量水。為了徹底搞清這一重大問題,從1996年起,美國開始實施“火星生命計劃”,即每隔26個月發(fā)射1~2個不載人火星探測器,以便最終確定火星上是否存在生命。
1996年11月和12月美國分別發(fā)射了“火星環(huán)球勘測者”軌道器和“火星探路者”著陸器,它們取得了出人預料的收獲。其中,“火星探路者”于1997年7月在火星著陸后首次用“索杰納”火星車進行了較大范圍的考察。它發(fā)回了蔚為壯觀的火星全色全景照片,使人類對火星地表景象有了直觀的認識,并深入了解了火星氣候,對火星巖石和土壤也有了初步了解,找到一些支持“火星生命說”的證據(jù)。這次的探測費用只是當年“海盜”系列著陸器計劃的1/5,表明“更快、更好、更省”的新探測方針是可行的,從而為未來的行星探測開辟了美好前景。
1997年9月,“火星環(huán)球勘測者”進入預定的火星軌道,飽覽火星地貌。其中傳回的1次沙塵暴圖片顯示,火星上發(fā)生了面積足足有南大西洋那么大的沙塵暴。它發(fā)現(xiàn)火星上存在強磁物體,這對正確認識和了解火星的演化歷史、探明火星上究竟有無生命存在的條件具有極其重要的價值。從探測器上的激光高度計獲悉,火星上有海洋的遺跡,火星北半球存在太陽系中最平整的表面,其他區(qū)域則是古代高原。它還發(fā)現(xiàn)了火星上的峽谷。人們利用它發(fā)回的圖片確定了后來發(fā)射的“勇氣”號和“機遇”號探測器的降落地點。
然而,美國于1998年底和1999年初發(fā)射的“火星生命計劃”的第二批探測器都功虧一簣。繼1999年9月美國“火星氣候探測器”在即將進入預定軌道前燒毀后,原定同年12月3日在火星著陸的“火星極地著陸者”也下落不明。為此,美國宇航局受到各方責難。批評者還將矛頭直指宇航局近年來引以為自豪的“更快、更好、更省”的新太空政策,認為人力不足和資金不夠是導致火星計劃一再受挫的主要原因。有的專家指出,“更快、更好、更省”的目標不可能同時實現(xiàn),三者只能取其二。
1998年7月,日本用M5運載火箭發(fā)射了其第一個火星探測器“希望”號,成為世界上第三個發(fā)射火星探測器的國家。它原計劃用于探測火星大氣層和電離層,重點研究太陽風的影響,但在“希望”號將要進入火星軌道之際因出現(xiàn)故障而與地面失去聯(lián)系。
新世紀再掀新高潮
在經歷了失敗之后,美國進行了認真的總結和研究,并重整旗鼓,在2001年4月,成功發(fā)射了“奧德賽”火星探測器。它所攜帶的復雜儀器能把有關火星上水的現(xiàn)狀及其深度、火星表面的地質構造和所受輻射的特征數(shù)據(jù)傳回地球。2002年3月美國宇航局宣布,“奧德賽”火星探測器傳回的火星南極圖像和數(shù)據(jù)表明,火星上有大量的水冰,從而再次激發(fā)人類對火星探索的熱情。
2003年6月2日,歐洲航天局用俄羅斯火箭發(fā)射了其第一個火星探測器――“火星快車”。該探測器由1個方形軌道器和“獵兔犬2”號著陸器組成,結果“火星快車”軌道器順利進入火星軌道,并發(fā)回大量有用數(shù)據(jù),但“獵兔犬2”號著陸器在即將著陸時失蹤。
幾乎與此同時,美國在2003年6月和7月先后發(fā)射了“勇氣”號和“機遇”號“孿生”火星車。它們順利著陸后在火星表面進行了大范圍的探測,并通過所攜帶的高精尖儀器向地球傳回了許多火星表面圖片和有關火星巖石、土壤和大氣等其他有用數(shù)據(jù),其中最重要的是找到了一些火星上有水的證據(jù)。它們的工作壽命還大大超過了設計要求的3個月,至今仍在超期服役。
2005年8月,美國“火星勘測軌道飛行器”升空。它于2006年3月進入火星軌道后不久就發(fā)回了首批火星照片。該探測器是當今世界最先進、最大的人造火星衛(wèi)星,攜帶了迄今為止最先進的太空探索裝備,其成像系統(tǒng)分辨率是以往其他系統(tǒng)的6倍,能拍攝有史以來最清晰的火星地表圖片。
“鳳凰”號去極區(qū)找水
“鳳凰”號將是第一個在火星北極地區(qū)著陸的探測器。近年來,科學家發(fā)現(xiàn)火星北極地區(qū)覆蓋有大量的冰,所以美國制定了以尋找水為核心的火星探測戰(zhàn)略,“鳳凰”號就是這個戰(zhàn)略的執(zhí)行者。
該探測器既不爬到山丘上張望,也不下到撞擊坑內去漫游,而是一個固定著陸器,它要用“爪子”挖掘火星北部平原的含冰土壤,以尋找可能存在的水。
“鳳凰”號將不像“火星探路者”、“勇氣”號和“機遇”號火星車通過氣囊著陸在赤道地區(qū),而是靠減速推力器的制動作用著陸在富含水冰的火星北極地區(qū)。此前最近的一次嘗試用減速推力器著陸火星的是1999年12月3日準備在火星著陸的“火星極地著陸者”,但失敗了。原因是當時獲取的有關火星地形的信息有誤,即“火星極地著陸者”的腿在降落打開時,由于錯誤的信息使減速推力器提前關閉,最后“火星極地著陸者”直接撞上了火星表面而四分五裂。這次“鳳凰”號之所以不使用氣囊著陸是因為其質量太大,達328千克,用氣囊難以保證軟著陸的安全。
遙望新一代火星車
2009年或2011年,美國還將發(fā)射“火星科學試驗室”火星車,這將是地表探測技術的一次飛躍性的進步,同時也將為未來的火星采樣任務鋪平道路。這種新一代火星車約有一輛吉普車大小,比目前仍在火星上工作的“勇氣”號和“機遇”號大幾倍;其穿行能力也將得到更多改善,可在坡度為60度的斜坡上正常行駛;它的能源供應也有質的飛躍,“勇氣”號和“機遇”號火星車主要靠太陽能電池提供能源,而新型火星車將依靠核能來工作,使用放射性同位素電力系統(tǒng)取代目前火星車上使用的太陽能電池板,因而可大大增加漫游車的行程和使用壽命,提高其開展實驗活動(如鉆探)的能力。新型火星車最引人注目的是用“空間起重機”登陸!盎鹦强茖W試驗室”能對火星上一些“死角”進行考察,進一步探索火星上是否有生命存在。
美國爭取在2014年之前帶回第一批火星巖石和土壤標本,以確定火星上是否有生命。隨著“取樣返回”任務的完成,美國“火星生命計劃”也將結束。此后,美國將為載人火星探索做各種準備,以期最終實現(xiàn)載人登陸火星。
(8月3日《人民日報》)
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