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发布时间:2007-09-26
火星上曾经有水,现在极区似乎仍存在水,之前的各种探测和理论分析反复给出这样的信息。火星上究竟有没有水,还要真正看到才算数。凤凰号肩负着这样的使命出发了。 2007年8月4日,盼望已久的美国“凤凰号”火星着陆器(Phoenix Mars Lander)从肯尼迪航天中心由德尔他-2火箭发射升空,它将飞行6.8亿千米,于2008年5月在位于火星北极的Vastitas Borealis(火星北纬70°,东经103°)大平原登陆,如果登陆成功,它将成为第一个在火星北极地区着陆的探测器。 这次火星探测任务将持续3个月,凤凰号将伸展机械手在火星挖掘土壤,以了解当地环境是否适合生物生存。它是美国宇航局对寻找火星生命发起的又一次强力的冲击,也是探测太阳系行星地下结构的一次大胆的尝试。 在火星极区找水 2007年火星和地球的轨道位置特别有利于向火星北极发射一个着陆器,当凤凰号抵达到那里时,那里的阳光恰好十分充足,火星极冠周围的冰冻开始消融。科学家希望这个探测器能够在新暴露的土壤上降落,然后靠挖掘工具对表土之下的世界进行研究,以寻找可能存在的水。由于已发现火星上曾经存在流动的地表水的痕迹,科学家一心希望能发现水的样本,以确定是否有支持生命存在的物质。此外,科学家也同样希望了解火星环境和气候的变化。据称,这个冰冷、干燥的红色星球也曾经是一个温暖、湿润的世界。 凤凰号是第一个以火星泥土为目标的探测器。它将用机械手对火星的土壤进行采样研究,把不同深度的土壤样品采集到探测器上的分析仪器中进行分析,研究干的土壤层、浸入了溶化水的土壤层和仍然冰冻的土壤层中土壤的物理和化学性质,从而确定火星表面土壤下是否含有适合微生物生存的水冰。 近年来,科学家发现火星北极地区覆盖有大量的冰,所以美国制定了以寻找水为核心的火星探测战略,凤凰号就是这个战略的执行者。作为首个探索北极区域的探测器,凤凰号将在火星的春季着陆,并很有可能探测到北极刚刚融化的“水”。如果能够探测到水,对人类的火星探测活动来说将具有里程碑式的意义。如果能够直接探测到生命,则会更加激动人心。 2002年,美国火星探测器“奥德赛”曾在火星北纬65°以北发现大范围冻水层存在的证据,根据“奥德赛”上的g射线光谱计所测量的数据显示,在火星北极地区表面下50厘米厚的土壤层中有大量的水冰,其含量达到50%以上。凤凰号就是奔着这片冻水层而去。 美国探测火星的总体目标为确定火星上是否曾经有生命、测知火星的气候、描绘火星的地质地貌和为人类登陆火星做准备。而凤凰号这次主要是“跟踪水的痕迹”。 “火星生命计划”及其演变 火星上是否有生命已经争论了许多年。科学家们预测,像地球一样,火星在诞生之初拥有大量水。在火星北半球的大部分地区遍布着许多平原,那里曾经是由从南部高地倾泻而下的洪水积成的一片汪洋大海,所以可能有生命。为了彻底搞清这一重大问题,从20世纪90年代起,美国开始实施“火星生命计划”,即每隔26个月发射两个不载人火星探测器,最终确定火星上是否存在生命。凤凰号是该计划中的重要一环。 1996年11月7日和12月4日,美国分别发射了“火星全球勘测者”(Mars Global Surveyor,MGS)和“火星探路者”(Mars Pathfinder)探测器,取得了出人预料的收获,但它们现都已完成了各自的使命。 然而,美国于1998年底和1999年初发射的“火星生命计划”的第2批探测器都功亏一篑。1999年9月23日,美国“火星气候轨道器”(Mars Climate Orbiter)在即将进入预定轨道前烧毁后,原定同年12月3日在火星着陆的“火星极区着陆器”(Mars Polor Lander)也下落不明。 在经历了两次失败之后,美国于21世纪初对“火星生命计划”进行了调整,即在21世纪前10年中安排5次火星探测任务,每26个月1次。具体安排是:2001年执行“火星测量者计划”(Mars Surveyor Program,MSP);2003年执行“火星探测漫游者”(Mars Exploration Rover,MER)计划;2005年执行“火星勘测轨道器”(Mars Reconnaissance Orbiter,MRO)计划;2007年执行“火星搜索计划”(Mars Scout Program,MSP);2009年执行“火星科学实验室”(Mars Science Laboratory,MSL)计划。 2001年4月7日,美国发射了“火星测量者计划”中的“奥德赛”(Odyssey)火星探测器。它所携带的复杂仪器能将有关火星上水的现状及其深度、火星表面的地质构造和所受辐射的特征数据传回地球。2002年3月1日,美国宇航局宣布,“奥德赛”火星探测器传回的火星极地图像和数据表明,火星上有大量的水冰。从而再次掀起人类对火星探索的狂热。 火星是一个危险的目的地。40多年来,世界各国先后向火星发射了30多个各类探测器,但有一多半的探测器都以失败告终,所以那里被称为“探测器的坟场”或叫“死亡星球”,因为火星上的一块石头或者一阵狂风都有可能破坏掉原有的计划。如此高的失败率甚至让美国宇航局的一些人对火星产生荒诞的推测—那里存在一个所谓的“巨型银河食尸鬼”。2003年12月,日本“希望号”火星探测器和欧洲“猎兔犬2号”着陆器先后失利。 所以,美国在2003年6月10日和7月8日先后发射的“勇气号”(Spirit)和“机遇号”(Opportunity)火星车能否着陆曾经一度备受关注。结果,这对“火星探测漫游者”计划中的火星车马到成功。着陆后它们通过所携带的高精尖仪器,搜索火星曾经存在水的证据,并判断火星是否存在过适合生命体生存的环境;它们还能够开凿岩石并检查样本,不断发回火星岩石、大气等信息。这两辆火星车已找到了一些火星上曾经有水的证据,至今还在超期服役。 2005年8月12发射的“火星勘测轨道器”于2006年3月10日进入火星轨道,并于3月23日发回首批火星照片。它是当今世界最先进、最大的人造火星卫星,携带了迄今为止最先进的太空探索装备,其成像系统分辨率是以往其他系统的6倍,拍摄了有史以来最清晰的火星地表图片,进一步研究了已发现的可能有水的区域,为今后10年发射的机器人探测器登陆火星做准备。例如,为分别于2007年和2009年升空的凤凰号火星着陆器和“火星科学实验室”火星车确定安全的着陆点。在成像任务完成之后它还将为火星着陆器中继数据。 “火星生命计划”争取在2014年之前带回第一批火星岩石和土壤标本,以确定火星上是否有生命。 …… (更多精彩图片及完整内容请阅览《科学世界》2007年9月号)

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