沈羨云

北京時(shí)間8月6日13時(shí)32分，美國(guó)制造的全球第一個(gè)核動(dòng)力火星探測(cè)器“好奇”號(hào)在火星蓋爾隕坑著陸了！這一成功令一直緊張注視“好奇”號(hào)的美國(guó)國(guó)家航空航天局火星項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)異常興奮，他們歡呼、擁抱，甚至流下激動(dòng)的眼淚。奧巴馬的科學(xué)顧問霍德倫認(rèn)為，這是人類在太空探索上邁出的巨大一步，是一項(xiàng)無與倫比的成就。它將開啟采用新型能源技術(shù)開展火星探測(cè)的先例，并拉開新一期火星探索行動(dòng)的序幕。

登陸火星可不是一件容易的事，過去50多年來，人類已經(jīng)向火星發(fā)射了30多個(gè)火星探測(cè)器，但成功著陸的寥寥無幾。這些探測(cè)器有的是“出師未捷身先死”，有的在繞火星軌道上玩“失蹤”，有的著陸后未完成任務(wù)葬身火星。在發(fā)射火星探測(cè)器的諸國(guó)中，美國(guó)的成功率最高，但它發(fā)射的十余次火星探測(cè)器中，也只有6次實(shí)現(xiàn)火星著陸。目前在火星上的3個(gè)美國(guó)探測(cè)器前景不妙：“勇氣”號(hào)在執(zhí)行5年多任務(wù)后，最終被困在松軟的土壤里無法動(dòng)彈；“鳳凰”號(hào)因太陽電池板難以抵抗嚴(yán)寒天氣，供電能力驟降，與地面失去聯(lián)系，“壽終正寢”了；只有“機(jī)遇”號(hào)仍在火星表面探險(xiǎn)，急盼著新伙伴的到來。去年11月從肯尼迪航天中心升空的“好奇”號(hào)，飛行了8個(gè)半月，終于抵達(dá)火星了。

與之前所有的火星探測(cè)器不同，“好奇”號(hào)有了新的任務(wù)?！昂闷妗碧?hào)此行的目的是研究火星上的氣候和地質(zhì)條件，調(diào)查火星淺層地表是否具有有利于微生物生存的環(huán)境，以及在火星巖石中尋找過去曾經(jīng)存在的生命信息。能夠證明火星上曾經(jīng)存在生命對(duì)于科學(xué)家非常重要，這是因?yàn)槿绻l(fā)現(xiàn)火星上曾經(jīng)有過生命，那么就能證明除了地球以外，其他星球也有可能有生命存在。在“好奇”號(hào)執(zhí)行任務(wù)期間，它將記錄火星的天氣變化、分析空氣成分、對(duì)巖石進(jìn)行測(cè)試以尋找氨基酸、甲烷或者其他能夠表明火星上現(xiàn)在或者過去存在有機(jī)物的痕跡。為此，科學(xué)家們選擇了蓋爾隕石坑作為著陸點(diǎn)，此隕坑中心山丘的層狀物含黏土和硫酸，著陸點(diǎn)周圍存在沉積物形成的沖積扇，這些與水有關(guān)的物質(zhì)和地貌，有可能存在有機(jī)物。此外，“好奇”號(hào) 還擔(dān)負(fù)著另一個(gè)重要任務(wù)，即驗(yàn)證若干新開發(fā)的工具和技術(shù)。幾十年后，這些技術(shù)和工具將幫助人類探測(cè)木衛(wèi)二及人類最終“移民”火星。

為了完成科學(xué)家交給的艱巨任務(wù)，“好奇”號(hào)攜帶了迄今人類最先進(jìn)的科學(xué)儀器，其重量是“機(jī)遇”號(hào)和“勇氣”號(hào)科學(xué)儀器載荷的15倍，它可以像地球上的“地質(zhì)學(xué)家”一樣地來研究火星表面的巖石和土壤。“好奇”號(hào)順利地登陸火星后，立即開始工作，僅僅2個(gè)星期，已經(jīng)成功地完成了以下幾項(xiàng)任務(wù)。

1.發(fā)回一系列珍貴的火星照片

“好奇”號(hào)帶了兩套照相設(shè)備，一個(gè)是安裝在它底部的火星降落成像儀，可以在“好奇”號(hào)著陸期間，從空中拍攝著陸地點(diǎn)及周邊地區(qū)的情況。另一個(gè)是安裝在主車身上方的“桅桿照相機(jī)”，它承擔(dān)了拍攝火星地貌高清晰度彩色照片和視頻的任務(wù)。此裝置由兩個(gè)相機(jī)組成：一臺(tái)焦距100毫米，可以拍攝火星遠(yuǎn)處的地貌；另一臺(tái)焦距34毫米，負(fù)責(zé)近距離觀察地貌、巖石、土壤。

“好奇”號(hào)在登陸期間，安在底部的火星降落成像儀就拍下了幾百?gòu)堈掌?，使科學(xué)家可以從空中了解著陸點(diǎn)及周邊地區(qū)的情況。著陸后，由于拍攝時(shí)攝像機(jī)上仍罩著透明防塵罩，它傳回地面的第一張照片火星地表照片有些模糊，但還是可以看清火星上的石塊。之后，桅桿照相機(jī)發(fā)揮作用了！在登陸火星的第2天，“好奇”號(hào)就在紅棕色的隕石坑底面，向地球發(fā)回火星景觀的第1張彩色照片，這張照片的遠(yuǎn)景顯示了蓋爾隕石坑北部的山壁和山脊。之后，陸續(xù)發(fā)回了“好奇”號(hào)周圍火星景色圖。左下圖是桅桿相機(jī)所拍攝全景圖中的一張，圖中可以看到遠(yuǎn)處的坐落于蓋爾隕坑中心的夏普山，圖片的左側(cè)可以看到夏普山微微隆起?！昂闷妗碧?hào)登陸幾天后就傳回反映降落地點(diǎn)周圍環(huán)境360度高清的全景圖像，從照片畫面顯示，火星地面呈鐵銹色，石塊密布。從“好奇”號(hào)傳回的圖像顯示火星地形與地球無比相似，很像美國(guó)西南部部分地區(qū)的地形。負(fù)責(zé)此次探測(cè)任務(wù)的科學(xué)家們希望，通過研究夏普山的沉積巖層，能重構(gòu)火星早期的氣候和環(huán)境，并判斷火星是否曾經(jīng)適合生命居住。

此外，“好奇”號(hào)還傳回來自拍照。從照片中可以看到，“好奇”號(hào)身上散布著一些小石塊，這些石塊是“好奇”號(hào)降落時(shí)被“吹”到機(jī)器表面的，不會(huì)對(duì)“好奇”號(hào)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生不良影響。這些圖片有非常大的研究?jī)r(jià)值，說明“好奇”號(hào)在向火星表面降落的過程中，引擎的沖擊波將降落地點(diǎn)附近的地表轟出了一個(gè)0.5米的凹坑，暴露出底層的基巖?；鹦堑乇砺懵兜膸r石中蘊(yùn)含著豐富的地質(zhì)歷史信息，這使它成為科學(xué)家探測(cè)研究的主要目標(biāo)。

2. 測(cè)量火星輻射環(huán)境

“好奇”號(hào)在登陸火星第4天已開始利用其攜帶的“輻射評(píng)估探測(cè)器”對(duì)火星輻射環(huán)境進(jìn)行了約3個(gè)半小時(shí)的監(jiān)測(cè)，這些信息是設(shè)計(jì)未來載人探索火星計(jì)劃必須的。由于火星大氣層厚度只有地球大氣層的百分之一，而且火星不存在全球磁場(chǎng)，因此，來自宇宙空間的大量高速帶電粒子能直達(dá)火星表面，其表面輻射水平遠(yuǎn)高于地球。輻射評(píng)估探測(cè)器能監(jiān)測(cè)這些高速帶電粒子，評(píng)估火星表面的輻射環(huán)境及其對(duì)未來登陸火星航天員的危害。

3. 天氣監(jiān)測(cè)

“好奇”號(hào)在火星上進(jìn)行了24小時(shí)天氣監(jiān)測(cè)，收集了有關(guān)的數(shù)據(jù)。氣象學(xué)家們對(duì)于“好奇”號(hào)收集的氣象數(shù)據(jù)感到興奮不已，因?yàn)樵诖酥爸挥泻苌俚臍庀笤O(shè)備被送上火星表面，并且“好奇”號(hào)此次所在的位置蓋爾隕石坑內(nèi)風(fēng)的流向呈現(xiàn)一種復(fù)雜的模式，很值得研究。

“好奇”號(hào)將擴(kuò)大美國(guó)宇航局對(duì)火星的探索領(lǐng)域，并將有助于天文學(xué)家更好地了解這顆紅色行星是否存在水。該火星車收集的數(shù)據(jù)，或許還有助于科學(xué)家弄清火星上是否存在生命，以及火星過去和現(xiàn)在的可居性問題。

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