和“好奇”号一起打量火星：三大任务解谜题

火星 · 2016-10-31 15:23:13

随着美国“好奇”号在火星上迈出第一步，火星再次引发了公众的关注。对于未知的世界，人们总是充满了好奇，这也是“好奇”号成为焦点的原因——它成功地将人们的视线延伸到了一个充满未知的星球。是什么原因让“好奇”号选择在火星着陆？与以往的火星探测器相比，“好奇”号有哪些特殊之处？　　　　“好奇”号有三大任务　　　　“选择登陆火星，是因为火星与地球有很多相似之处。”中国航天科技集团512所航天科普专家、《国际太空》主编庞之浩说。　　　　火星和地球一样有四季变化，火星上的一天是24小时37分22.6秒，仅比地球多了37分22.6秒——这意味着，如果将来人类要移民火星，在季节和时间上都不存在难以适应的问题。在火星上还发现了产生生命必不可少的要素——水，尽管这里的水都以冰的形态存在，但不排除有生命出现可能。　　　　“‘好奇’号此次登陆火星的三大任务之一，就是寻找火星上生命存在的痕迹。”庞之浩说，另外两大任务则是探测火星的地质情况和为载人登陆火星做好准备。　　　　火星上还有稀薄的大气，但大气压强仅相当于地球的1/100。火星上的温度很低，平均温度是零下55℃。“有科学家设想要在2040年—2080年，通过建造化工厂和核电站，将火星的平均温度提高到零下几度，并且通过提高温度来融化火星两极的冰，融化后的冰再蒸发成水蒸气，使火星的大气层增厚。”庞之浩说，有人设想用这样的方式为人类再造一个家园，但现在来看，这也只是一个美好的设想。　　　　尽管已经探明火星上有碳、氢、氧、氮和一些矿物质，“好奇”号此次还将进一步探明火星的地质情况，但并没有开发火星矿物质的计划。　　　　火星探测最大的困扰是距离太远　　　　火星与地球之间遥远的距离，给探测带来了巨大的困难。　　　　“适合火星探测器发射的时机非常少，26个月才有一次。”庞之浩说，由于距离非常远，探测器进入火星轨道必须要自主控制，并且需要有5—6次的变轨，才能使火星探测器正确地飞向火星。当火星探测器到达火星后，它与地球的通讯会有14分钟的延时，“也就是说，地球上看到的火星探测器传回的信息，实际上是火星上14分钟前的信息。”庞之浩说，正因为在地球上看不到火星探测器实时的变化，就无法进行实时测控，探测器必须自主导航控制。　　　　由于距离过远，火星探测器发射的成功率也不高，只有不到50%，“目前为止，全球一共发射了44个火星探测器，成功了21个。”庞之浩说。　　　　目前，除了“好奇”号以外，在火星周围还有三颗火星轨道器——欧洲的火星快车、美国的“奥德赛”号和火星轨道探测器，它们是火星的人造卫星，并不登陆火星，只在火星上空围绕轨道飞行。　　　　“好奇”号的先进探测装备　　　　庞之浩介绍，“好奇”号可提供电力的功率达到了125瓦，它的重量增加到1吨左右，相当于“勇气”号和“机遇”号的5倍，长度则增加了1倍。“好奇”号的轮子也很大，直径有50厘米，这让它可以很好地适应火星的复杂地形。“‘好奇’号可以越过直径50厘米的坑，越过高度为70厘米的障碍物，它每天可以行进200米，速度是40厘米/秒，即使遇到45度的坡也不会翻车。”　　　　与“勇气”号和“机遇”号相比，“好奇”号的着陆精确度大大提高——“勇气号”的着陆范围是50公里以内，而“好奇”号的着陆范围是在20公里以内，“实际上是在短轴6.4公里和长轴19.8公里的范围以内，这就像直升飞机吊着一个设备并空投一样。”庞之浩说。　　　　“好奇”号所配备的探测仪器也比以往的火星探测器更为先进，它的机械臂已不再停留在地表，而是可以钻探到地面以下10厘米的地方。　　　　“‘好奇’号携带了10台仪器，不但是数量最多，而是都是最先进的。”庞之浩说，在“好奇”号所有的设备中，火星样本分析仪是最核心的设备，“它相当于所有科学分析仪器的‘心脏’，整个科学探测设备是80千克，这一台仪器就占了38千克。” 　　　　“好奇”号还携带了化学硅成像激光诱导遥感仪，这个仪器可以在机械臂无法接触物质的时候，发射出一束激光，将离火星车9米远的一个微小矿石直接蒸发，再通过光谱仪探测，就可以探明这个矿石的成分。　　　　“还有α粒子X射线光谱仪和中子动态反照探测器，它们都装在机械臂的末端，通过粒子轰击物质的方式，来确定其成分。”庞之浩说。除此而外，“好奇”号还携带了一个手持成像仪，它可以在距离目标21毫米的地方，给直径12.5微米的一个小颗粒拍彩色照片，“这就像科学家用一个放大镜去观察一根头发一样，将会看的非常清晰。”　　　　“‘好奇’号成功登陆火星已经两个星期了，这一次，这个重达1吨的家伙在火星上的行走，已经向前行驶了6米，完成了这一步，‘好奇’号将真正开启解密火星的旅途。”庞之浩说。（记者詹媛）

账号		自动登录	找回密码
密码			立即注册