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再探火星警醒!1999年 | 11月22日
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“火星气候轨道飞行者号”
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“火星地极着陆者号”
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再探火星警醒!1999年 | 11月22日
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再探火星
地球派出两名“侦探”,视察我们在太阳系里的一个邻居——火星。视察的结果也许能帮助我们解开一些根本的疑团,例如这个红色星球的地质历史如何,还有它现在的状况如何。
从古以来,火星一直都燃点着人类的想象力之火。我们的祖先仰望夜空,看见这颗明亮带红的星体移动,速度远胜其他星体,不禁觉得这星必有不凡之处。古巴比伦人、古希腊人和古罗马人给这颗星取了战神和死神的名字,但是他们不知道,其实这颗星体所以泛红,不过是表示星球表面布满氧化铁的尘埃而已。
近年来,天文学家利用更强的望远镜观察太阳系的星球,很快就注意到我们这个泛红的邻居,原来有季节更迭、冰封地极,还有其他近似地球的特色。到了20世纪,苏联、美国各自派出航天器,有的环绕火星轨道运行,有的着陆火星,对火星作出初步的勘察。然后在1997年7月,电视播出“火星探索者号”执行任务的画面,吸引数亿观众观看。a
现在“火星环球探测者号”正在火星上收集资料。过去的探索任务为我们提供了丰富的资讯,但许多关于火星的根本疑团,依然悬而未决。
水在哪里?
这些疑团都有一个共同元素,就是水。科学家推断,远古时候的火星跟我们今天所见的火星截然不同。他们说这颗行星一度气候温和、空气潮湿,地上还有河川奔流。可是不知如何,水没有了,就只剩下一个干旱、多尘和光秃当风的星球,相比之下地球上的沙漠还比火星来得“更苍翠”。水都往哪儿去了?在火星的哪儿能找得到水呢?找得到的水又是以什么形态存在的呢?水的存在如何影响火星的天气和气候呢?
“这是个侦探故事,”美国国家航空航天局喷气推进实验室火星探索办公室(位于加利福尼亚州帕萨迪纳)前主任诺曼·海恩斯说,“而破案的关键就在于找出水源变化的经过。”科学家希望很快就能找出眉目。几乎每两年一度,地球与火星会运行至有利的相对位置,研究人员打算把握良机,发射机械探测器升空,逐步解开火星的谜团。
最新一对“侦探”分别是一个两极轨道气象观察器,还有一个实地化学分析机械人,后者有助科学家了解火星的地底状况。一个“侦探”叫“火星气候轨道飞行者号”,另一个叫“火星地极着陆者号”。
高空观察
“火星气候轨道飞行者号”在1998年12月11日由美国佛罗里达州卡纳维拉尔角甘乃迪航天中心发射升空,开始了为期九个月的火星探险计划。它会在离地400公里的轨道上运行,观察火星的大气和地面特征,以及两极的覆盖岩。观察任务会延续整整一火星年,也就是687地球日。
“气候轨道飞行者号”的任务包括观察火星大气尘埃,也包括水气的模样和活动。“轨道飞行者号”的另一用途是监测火星表面的季节变化,传送回地球的详细影像也许能向科学家提出一点线索,有助了解火星早期的气候历史。此外,关于可能存在的水源,这些数据也许能让研究员掌握更多资料。
“气候轨道飞行者号”也会成为拍档“火星地极着陆者号”的补给站。后者在1999年1月3日升空,预计今年12月初会到达火星。但是,应该在哪里着陆,才有最佳成果呢?
哪里着陆?
记住,水是火星探索旅程的最重要问题。火星有什么地方最适宜研究水的问题呢?研究地球的天气、气候和水循环这些课题时,科学家可以比较数以千计的个别研究结果,这些研究在许多不同地方,用大量不同仪器进行。可是,要探索其他行星,就必须小心选择方法,因为能在火星表面上研究火星,机会实在难能可贵,科学家必须非常小心地选择使用什么仪器,还有在什么地方使用这些仪器。
火星的两极地区虽然跟“火星探索者号”两年前着陆、满是石块的泛滥平原大为不同,却是研究火星气候的最佳地点。两极地区的季节变化差别最大,有科学家认为,季节性尘埃风暴将一层薄薄的尘埃铺在两极地区的地面上,冬季来临的时候,尘埃凝结在二氧化碳和冰层以下。随时间过去,尘埃一层一层地堆叠起来。亚利桑那大学的拉尔夫·洛伦茨说:“这些尘埃层将火星的气候历史保存了下来。”专家相信,通过探索这个新领域,火星研究将会踏出重要的一步。这一步有多重要呢?“着陆者号”着陆后会做什么呢?
地底勘察
“着陆者号”的外形像蜘蛛,站立时高1米,有三条腿,一条2米长的机械臂,臂的一端装了小铲。“着陆者号”的任务早在着陆火星之前已经开始了。在到达火星大气层前一刻,“着陆者号”释放出一对各有篮球一般大的太空舱。
太空舱自由下坠,撞击火星地面时时速达700公里。太空舱的设计使它们一经碰撞就会立即碎裂,弹出体积更小的探测器,深入泥土中1米之处。探测器一进入泥土,就会放出小型钻机,开始测试火星泥土的化学成分。第一个目标是在地底找出可能藏在其中的冰。
太空舱到达地面后不久,“着陆者号”也随着使用降伞下降。“着陆者号”装有专为研究火星的地形和天气而设的摄影机和感应器,在下降期间和着陆之后,都会摄取照片。航天器上有麦克风,能首次录下火星的风声。“着陆者号”到达地面后预计会操作90天。
加速探索
科学家当然要花上数年时间,才能够完全掌握和分析“火星气候轨道飞行者号”和“火星地极着陆者号”所搜集的资料。最近升空的航天器是认识火星16年历程的一部分。参与这些任务的不单有美国国家航空航天局,欧洲、日本和俄罗斯的航天机构也有贡献。科学家始终希望在未来的任务中,航天器能把火星的土壤带回地球,在实验室里分析。也许他们因此终于能够解开我们这颗邻居——火星的气候变化之谜。
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