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好奇号火星车:追寻火星生命的科学实验室

导读: 2011年11月26日,美国宇航局的“火星科学实验室”在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空,开始了它前往火星的八个半月的太空飞行。

  体积相当于一辆SUV,满载最先进的仪器

  与2004年登陆火星的勇气号和机遇号相比,刚升空的好奇号要比它们大得多。当它于2012年8月抵达火星后,将以前所未有的精度寻找火星上可能存在过的水的痕迹,以及其他生命存在的基础。

  2011年11月26日,美国宇航局的“火星科学实验室”在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空,开始了它前往火星的八个半月的太空飞行。

  “火星科学实验室”的外形是一辆火星车,它也被叫做“好奇号火星车”(Curiosity Rover)。与2004年登陆火星的勇气号和机遇号两辆火星车相比,好奇号要比它们大得多。它的大小几乎相当于一辆SUV,质量是前两部火星车的五倍。

  “我们将世界上最先进的科学实验室送往了火星,这让我们非常兴奋。”美国宇航局局长查尔斯·博尔登(Charles Bolden)表示,“火星科学实验室将告诉我们一些我们想要知道的关键信息,在它促进科学发展的同时,我们也会发展载人登陆那颗红色星球的能力,以及前往其他我们从未去过的目的地的能力。”

  自二十世纪初期开始,人们凭着望远镜中看到的火星影像和头脑中的想象,认为火星上可能存在生命,乃至火星人。然而,当最早的着陆探测器海盗1号和2号在1976年触及火星表面的时候,人们大失所望。

  “来自海盗2号(的照片)显示了一个寒冷、贫瘠、干燥、显然死掉了的行星。”美国宇航局火星探测项目科学总监迈克尔•梅耶(Michael Meyer)说,“就像你能想象到的那样,人们对火星探测的热情随之一落千丈。”

  然而,也是在同一时期,科学家在地球海洋底部的深海热泉里发现了极端微生物的存在。“由此开始,科学家开始了一系列在极端环境中寻找生命的研究。从这些研究中我们了解到,生命可以适应各种环境,看起来唯一必需的要素就只有液态水。”梅耶说。

  1996年,美国宇航局发射了火星全球勘探者号探测器。这开启了新的探索火星的时期,一系列的轨道器和着陆器被送往火星。探测的结果让科学家了解到,火星并不是海盗号眼里那个“死掉了的行星”,它其实蕴藏着活力。

  自那时起,美国宇航局火星探测任务的科学目标就围绕考察火星是否曾经支持生命存在而进行,此次的好奇号火星车亦进一步推进美国宇航局“跟着水走”的战略。当它在2012年8月抵达火星后,将用一个火星年(687个地球日)的时间以前所未有的精度寻找火星上可能存在过的水的痕迹,以及其他生命存在的基础。

  2004年登陆火星的勇气号和机遇号火星车已经发现,火星在过去曾经是温暖和湿润的,甚至可能存在过海洋。但是后来它的环境发生了巨大的转变。

  尽管过去十年里探测器已经发现了粘土、硫酸盐、水道等令人期待的火星环境特征,但博尔登称:“我认为好奇号火星车是自海盗号以来第一部追寻火星生命问题的探测器。”

好奇号火星车

  全新的着陆方式

  好奇号的降落点位于火星的赤道地区,它在明年落地时正值火星南半球的深冬季节。降落点位于一个叫做盖尔的陨石坑(Gale Crater)。与勇气号和机遇号用气囊包裹着落地不同,好奇号采用了一种更新颖的着陆方式,就好像是用起重机吊着着陆一样。通过这种方式,项目人员希望能够把探测器的着陆点控制到一个更小的区域内。

  当探测器经过长途跋涉,到达火星上空131千米的时候,它就进入了所谓“进入、下降和着陆”(EDL)阶段。这个阶段大约持续7分钟,但实际的情况取决于届时火星上的风速等大气条件。

  “任何进入、下降和着陆火星的过程都是一个让你忍不住咬指甲的阶段。那不是一个没有风险的环境。”火星科学实验室项目经理皮特·泰辛格(Peter Theisinger)在发射前的发布会上说。

  好奇号火星车是被防护罩包裹着进入火星大气层的,外观就像一个陀螺。在进入大气层之前九分钟,“陀螺”背壳上的推进器会将整个探测器的姿态调整成隔热罩面对大气层。这项调整完成之后,探测器会从背壳上释放出两个钨制的配重,每个配重有75千克,以这种方式来改变整个探测器的重心位置。这是为了让探测器做好与火星大气冲击的准备。

 

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