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第12章 探测成就接连而至

    进入21世纪后,美利坚合众国跟俄罗斯大帝国两大航天大国继续进行航天领域的竞赛。

    2003年6月2日17时45分26秒,以俄罗斯大帝国为核心的“欧空局火星快车”发射失败。

    2003年6月10日17时58分47秒,美利坚合众国“勇气号火星漫游车”成功登陆火星。

    2004年1月10日,美利坚合众国航宇局喷气推进实验室宣布,勇气号首次对火星土壤进行了取样分析,获得了一批宝贵数据,并意外发现了此前没有料到的化学物质。科学家惊讶地发现,火星土壤里含有一种名叫橄榄石的化学物质,其形成通常与火山爆发有关。此外,科学家还在勇气号传回的土壤数据中发现了其它一些熟悉的化学元素,如铁、硫、氯、氩、镍和锌等,其中镍和锌属首次发现。他们据此推断,火星表土可能是由一层颗粒较细的火山岩组成的。

    同年2月7日,勇气号成功地在一块玄武岩类岩石上钻出一个小洞。这是人类火星探测史上的首次岩石钻孔。它花了3小时,用机械臂上的磨具钻入一块名为“阿迪朗达克“的岩石,钻出的洞深2.7毫米,直径45毫米,以分析火星过去的地质构造。接下来,它利用显微成像仪拍摄了岩石的显微照片。

    2月10日,勇气号在火星表面行走了21.2米,打破了“旅居者“1997年创下的单日行走7米的纪录。2月16日,它再次刷新了纪录,走了27.5米。此前的2月15日,勇气号还利用机械臂勘查了一块与众不同的岩石。科学家把这块石头昵称为“米米“。它很可能蕴藏着丰富的火星地质史线索。

    同年2月21日,勇气号将机械臂伸到火星表面的一道浅沟里,寻找那里曾经有水的线索。

    同年3月5日,勇气号第一次找到火星上曾有水存在的证据。它对一块名为“哈姆佛雷“的岩石进行钻孔。科学家在分析矿物质成分后认为,该岩石在形成过程中或刚刚形成之初曾有水渗入,矿物质随水分进入岩石,形成结晶并留在岩石内部。

    同年3月11日,勇气号从火星上拍摄到了地球的照片。这是人类首次获得从其它行星表面拍摄到的地球照片。照片拍摄于日出前1小时,其上的地球是一个“明亮的圆点“。照片是黑白的,但如果人站在火星车的位置眺望地球,可能会看到一个淡蓝色的星球。

    该火星车拍到的另一张照片记录到一条又窄又短的光迹。科学家认为这可能是一颗流星,也可能是20世纪70年代升空的“海盗“2轨道探测器-,它在完成探测使命后一直在围绕火星旋转。此外,它还拍到距地球约1500光年的猎户星座中多个明亮的星体。科学家称,拍摄天文照片并不在火星车的主要使命之列,但这些照片有助于研究夜间火星大气中的灰尘和水气含量。

    同年4月1日,科学家又宣布,勇气号在其着陆区发现了火星上过去可能有水的新证据。它对一块名为“马扎察尔“的火星玄武岩进行探测发现,该岩石外部被多层不同的尘埃所覆盖。这一发现强有力地表明,古谢夫区域曾有自己的水源供应。探测显示,“马扎察尔“很显然曾受到过与流体有关的改造。不过曾在古谢夫存在过的水有可能是地下水,水量也许没有机遇号着陆的梅里迪安尼平原曾有过的水多。

    2004年1月10日,美利坚合众国航宇局喷气推进实验室宣布,勇气号首次对火星土壤进行了取样分析,获得了一批宝贵数据,并意外发现了此前没有料到的化学物质。科学家惊讶地发现,火星土壤里含有一种名叫橄榄石的化学物质,其形成通常与火山爆发有关。此外,科学家还在勇气号传回的土壤数据中发现了其它一些熟悉的化学元素,如铁、硫、氯、氩、镍和锌等,其中镍和锌属首次发现。他们据此推断,火星表土可能是由一层颗粒较细的火山岩组成的。

    同年2月7日,勇气号成功地在一块玄武岩类岩石上钻出一个小洞。这是人类火星探测史上的首次岩石钻孔。它花了3小时,用机械臂上的磨具钻入一块名为“阿迪朗达克“的岩石,钻出的洞深2.7毫米,直径45毫米,以分析火星过去的地质构造。接下来,它利用显微成像仪拍摄了岩石的显微照片。

    2月10日,勇气号在火星表面行走了21.2米,打破了“旅居者“1997年创下的单日行走7米的纪录。2月16日,它再次刷新了纪录,走了27.5米。此前的2月15日,勇气号还利用机械臂勘查了一块与众不同的岩石。科学家把这块石头昵称为“米米“。它很可能蕴藏着丰富的火星地质史线索。

    同年2月21日,勇气号将机械臂伸到火星表面的一道浅沟里,寻找那里曾经有水的线索。

    同年3月5日,勇气号第一次找到火星上曾有水存在的证据。它对一块名为“哈姆佛雷“的岩石进行钻孔。科学家在分析矿物质成分后认为,该岩石在形成过程中或刚刚形成之初曾有水渗入,矿物质随水分进入岩石,形成结晶并留在岩石内部。

    同年3月11日,勇气号从火星上拍摄到了地球的照片。这是人类首次获得从其它行星表面拍摄到的地球照片。照片拍摄于日出前1小时,其上的地球是一个“明亮的圆点“。照片是黑白的,但如果人站在火星车的位置眺望地球,可能会看到一个淡蓝色的星球。

    凤凰号火星探测器于BJ时间2007年8月4日17点26分由德尔塔2型运载火箭从美利坚佛洲卡纳维拉尔角发射台发射升空,进行了为期10个月的长途飞行,美利坚东部时间2008年5月25日19时53分(BJ时间5月26日7时53分)在火星北极成功着陆。按计划,凤凰号将在火星实施为期90天的探测任务,以对这个红色星球之前尚未探测过的北极地区展开勘测,据认为此处可能有大量冰藏在地表下面。

    “凤凰“号的着陆地点设在纬度同地球格陵兰或阿拉斯加州北部相当的广阔浅谷。与利用安全气囊反弹到降落地点的姊妹火星漫游者“勇气“号和“机遇“号不同,这颗着陆器是利用反冲火箭下降,能更加准确地降落在预定地点。这种推进降落方法也更适用于更加沉重的飞船降落。

    成功着陆后,重约350公斤的“凤凰“号将在原地等候15分钟,待着陆掀起的尘埃物质落定,它将展开太阳能电池板,升起气象天线杆,将周围环境的第一批照片传回地面。在接下来的几个火星日,“凤凰“号将检查机载仪器,伸展机械臂铲起第一堆火星土壤样本。一个火星日约比地球上的一天长40分钟。在度过第10个火星日之前,“凤凰“号将进入“挖掘“阶段,每天有两小时用来挖土壤,这个阶段预计将占据此次任务的绝大部分时间。

    “凤凰“号探测器携带了类似于“火星极地着陆器“探测任务所搭载的一些科学仪器。据喷气推进实验室项目主管巴里·戈尔茨坦介绍,工程师们在过去四年对“凤凰“号进行了严格测试,“以将这套系统可能遭遇到的一切故障提前排除。“如果“凤凰“号能顺利完成其主要探测任务并幸存下来的话,随后它将变成一个气象站,用于收集有关火星大气层的数据。

    “凤凰“号探测器是一个由3条腿支持的平台,平台直径1.5米,高约2.2米;其中心是一个多面体仪器舱,舱左右两侧各展开一面正八边形太阳能电池阵,跨度5.52米。与“火星极地着陆器“相比,“凤凰“号探测器的最大变化是提高了太阳能电池的性能。“凤凰“号探测器携带了7种科学探测仪器,美国宇航局工作人员把它们戏称为7种探索火星生命来源的“秘密武器“,

    2011年11月9日凌晨,大中华共和国首枚火星探测器萤火一号火星探测器搭乘俄罗斯的天顶号运载火箭与福布斯-土壤号火星探测器一起发射升空,将飞行3.5亿公里,大约要经过10个月的飞行,卫星于明年8月至9月才能进入火星轨道。2011年11月9日,俄方宣布福布斯-土壤号火星探测器变轨失败。

    就在大中华共和国首枚火星探测器萤火一号火星探测器发射失败后仅仅17天,2011年11月26日,美利坚合众国“好奇“号火星车发射升空,随后顺利进入飞往火星的轨道。好奇号是第一辆采用核动力驱动的火星车经过9个月的飞行,于2012年8月在火星着陆,目前已发回两张火星图像。洛杉矶附近的喷气推进实验室消息称收到了来自火星轨道的信号,按计划落入陨石坑内,“好奇“号成功登陆是有史以来机器人完成的最复杂的航天任务。

    “好奇“号火星车于2011年11月从肯尼迪航天中心升空,用于探索火星是否存在适宜生命存在的环境。它与2004年登陆火星的“机遇“号和“勇气“号火星车相比,以核燃料钚为动力的“好奇“号携带的探测设备更多、更先进,在火星表面的连续行驶能力也更强。“好奇“号的项目成本最初预计约为10亿美元,但它最终却花费了高达25亿美元,是迄今最昂贵的火星探测项目。

    由于“好奇“号火星车将使用数台高能耗的仪器,往往会有多台仪器同时开机运行,因此不能依靠太阳能发电作为火星车的能源。“好奇“号火星车使用的是“放射性同位素热电池“提供电能。其原理是,通过热电偶装置把放射性同位素钚-238衰变产生热能转换为直流电来提供火星车的行驶和各项仪器设备使用。火星车上的所有设备都设计成最简约的版本,尽可能地轻便。

    2012年8月6日1时31分,“好奇“号火星车在火星盖尔陨坑中心山脉的山脚下成功着陆,目的是探索火星是否适宜生命存在。盖尔撞击坑又叫盖尔陨石坑,是火星上邻近埃律西昂平原的低地边缘,坐标5.4°S137.8°E的大撞击坑。它的直径154公里,并且已存在了约35至38亿年之久。据有关科学家吐露,登陆点附近两天前出现强烈沙尘暴,但眼下这股尘暴已减弱,成为对火星车没有危害的尘云,估计不会对火星车进入大气层、降落和登陆构成任何实质性影响。六个轮子、轿车般大小的“好奇“号将在火星表面“巡游“,完成一项大约两年时间的实验项目。

    好奇号是一台先进的移动实验室,美利坚合众国宇航局对它寄予厚望,科学家们希望它能帮助查明火星是否在地质历史上曾经存在过可以让微生物生存的宜居环境。为此,好奇号携带了大量迄今被送往另一颗行星表面的最先进设备,其科学载荷的重量超过了以往任何一次火星车载荷的10倍以上。它将使用机械臂从地面铲挖土壤样本,并使用钻头钻入各类岩石内部取样并送入其“车载“实验室进行精密化验。借助精确着陆技术,好奇号能得以在经过精心挑选的最具科学价值的地区降落。根据计划,在其着陆后的23个月内,它将对数十个样本进行化验。