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探索火星生命痕迹

美“好奇”号火星车启程

  美国“火星科学实验室”26日发射升空,踏上探索火星之旅。

  “火星科学实验室”昵称“好奇”号,是美国迄今最大、最贵的火星车,任务是探索火星过去或者现在是否存在适合生命生存的环境。

  明年8月登陆火星

  “好奇”号当天在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。

  “好奇”号发射比较顺利,在第一个发射窗口即成功启程。按计划,它将于明年8月6日着陆火星。

  与“前辈”“勇气”号和“机遇”号不同,“好奇”号更大、更重,不适合使用气囊包裹的方式降落火星,而是利用喷气式组件和缆索系统着陆,就像在地球上利用空中起重机把重型货物运往偏远地区一样。这种着陆新方式的准确性更高。

  另外,“好奇”号的降落地点同样经过两年精心挑选。最终,盖尔陨坑从数十个备选方案中脱颖而出。

  盖尔陨坑位于火星赤道以南,得名自澳大利亚已故天文学家沃尔特·盖尔,形成于大约3.5亿至3.8亿年前,直径大约为154公里,面积相当于美国康涅狄格州和罗得岛州之和。借助观察火星轨道探测器发回的图片和矿物成分分析结果,美国国家航空航天局研究人员发现,这一陨坑的构造方式与美国大峡谷类似,不同岩层排列在一起,每一层岩层可能代表着火星的不同时代。

  梦想机器配置豪华

  “好奇”号重约900公斤,长3米,宽2.7米,高2.1米。整个火星车项目耗资25亿美元。可以说,“好奇”号是迄今为止最大、最贵的火星车,研究人员把它戏称为“火星的怪物车”或者“梦想机器”。

  这辆火星车的配置同样堪称“豪华”。它靠6个轮子行动,借助一个装有手提钻的机械臂提取火星表面样本,安装有17个照相机和10种科学仪器。其中一部主要仪器名为“化学和照相研究装置”,由美国和法国联合研制,可以释放高能激光光束,以帮助研究人员弄清火星岩石的成分构成。

  另外,火星车配备了“气象站”,可实时提供温度、湿度和风力信息。

  说到动力,“好奇”号仍然领先“前辈”。它的动力源自约4.8公斤钚的放射性衰变,可供它在火星工作至少一个火星年、即大约687个地球日,同时保证它比其他火星车“走”得更远、工作更“勤奋”。

  研究人员说,“好奇”号登陆火星后,至少能在火星表面行驶12英里(约合19.3公里)。

  探测焦点在于生命

  探测项目负责人道格·麦奎斯申告诉美联社记者,“好奇”号的任务内容“庞大”,可以说是一次承担了3次的任务量。

  这辆火星车的主要目标是探索火星在过去或者现在是否存在适合生命生存的条件。

  众所周知,水是生命之源。火星表面是否存在水是科学界一直关心的主要话题。不过,“好奇”号的主要任务并不是探索水的踪迹,而是关注保证生命繁衍的其他要素,包括地球上生命体的“基础材料”之一有机碳。

  火星是宇航员未来登陆的目的地,因此,美国航空航天局还将利用“好奇”号测定火星表面的辐射水平。

  麦奎斯申对“好奇”号登陆火星后传回的图像期待不已。“我相信,最先发回的照片将会令人眩晕,让人感觉身处大峡谷底部。”

  探测任务紧锣密鼓

  迄今为止,美国的火星探测计划已经经历了飞近、轨道环绕、登陆与漫游三个阶段。目前美国着重推进火星登陆与漫游计划。

  根据奥巴马政府去年公布的新太空战略,美国将以火星为太空探索的新目的地。美国航天局将在2025年后,将宇航员运送至低地轨道以外的天体,例如小行星;到2030年代中期,将宇航员运送至火星轨道。

  于是美国航空航天局的太空探测新阶段计划也随之出炉:新到来的10年中“好奇”号将作为火星探测项目的“开篇大作”。在“好奇”号2012年登上火星表面之后,2013年发射的“火星大气层与挥发物演变任务”探测器可谓紧随“好奇”号的脚步,而2016年“火星生命科学实验室”的研究还将启动,2022年尝试火星取样返回,2031年挑战载人环绕火星探测,一系列任务将紧锣密鼓地进行。

  中国还需跨两道坎

  中国空间技术研究院“嫦娥二号”卫星总设计师黄江川日前表示,“作为一个航天大国,我国火星探测起步已远远落后,与国外深空探测领域的技术水平的差距不断拉大,因此逐步开展以火星为主要目标的探索活动是我国未来航天领域发展的必然趋势。”

  在近日举行的第六届上海工程师论坛航天技术分论坛上,上海宇航系统工程研究所研究员刘宗映表示,要实现自主深空探测,还有两道“坎”必须跨过。

  首先,我国航天人必须解决运载火箭推力不够的问题。要让火星探测器脱离地球引力,必须达到11.2公里/秒的第二宇宙速度。而如今,运载“嫦娥二号”的火箭速度也只有10.9公里/秒。资料显示,此次发射“萤火一号”的俄罗斯“天顶-2SB”火箭的近地轨道最大运载能力为13.74吨,而长征系列运载火箭的近地轨道最大运载能力是9.2吨,与前者相比还有很大差距。

  必须跨过的另一道“坎”,则是我国还欠缺成熟的测控网系统。在深空探测的漫长旅途上,信号十分微弱,如果接收不到信号,就无法对探测器的运行状态做出判断和调整。此次中俄联合探测火星,利用的正是俄罗斯成熟的测控能力。“如果我国进行自主深空探测,现有的探测网水平是不够的,探测船数量也太少,所以我们要加把劲,建立覆盖全球的深空测控网。”刘宗映说。目前我国还没有覆盖全球的深空探测网,仅在乌鲁木齐和佳木斯设有两个探测站,覆盖面有限,一些重大的探测活动还需与俄罗斯、欧空局合作。

  (据新华社、《人民日报》)


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