來源:新華網—現代快報
已傳回第一批圖片,壽命可能為1個月左右
“鳳凰”號在火星登陸分解圖
經歷了近10個月的太空旅行后,美國航空航天局(NASA)最新火星探測器“鳳凰”號于美國西部時間5月25日16時53分(北京時間26日7時53分)在火星北極地區成功登陸。這也是第一個在火星北極附近著陸的人類探測器。“鳳凰”號的使命主要是挖掘冰層,并用隨身攜帶的設備檢測這顆紅色星球是否存在適合微生物生存的環境。
最困難部分已結束
據美國媒體報道,“鳳凰”號安全著陸的信號傳回后,NASA噴氣推進實驗室的任務控制室頓時爆發出一陣歡呼聲,科研和工程人員興奮地相互擁抱,擊掌慶賀。
工程師布倫特·肖克利立刻在博客中寫道:“我們確認著陸了!抵達火星表面了,控制室正在舉行慶祝。”“鳳凰”號項目主管巴里·戈爾德施泰因興奮地高呼:“我做夢也沒想到登陸能這么完美!”
從以1.9萬公里的時速進入火星稀薄的大氣層到在其表面降落,“鳳凰”號經歷了所謂的“恐怖7分鐘”,因為它完全要靠自身電腦指令完成操作,而且地面控制人員也無法看到這段過程。
這一系列規定動作包括打開降落傘減速,拋棄隔熱板并伸出3條腿、打開緩沖發動器進一步減速,直至時速降至8公里,以實現支架“軟著陸”。數據顯示,“鳳凰”號最后觸地時幾乎與地面完全平行,傾角不足0.25度。
再度在火星軟著陸
自人類探索火星以來,一半以上試圖著陸的探測器都失敗了。這是自1976年NASA“海盜”號以來第一次實現火星軟著陸。1999年,NASA“火星極地著陸者”號曾嘗試軟著陸,但因測高器故障,令緩沖發動機提前停止工作,導致直接墜毀。
2004年,“勇氣”號和“機遇”號兩輛火星車曾依靠降落傘和安全氣囊減速成功硬著陸,但這種方法并不適用于“鳳凰”號這類重量偏大的探測器,因為它要使用更大、更重的氣囊才能保證安全,這勢必減少用于其他探測儀器的有效載重。
傳回首批火星圖像
“恐怖7分鐘”期間,“鳳凰”通過2001年抵達火星軌道、沿軌道繞火星運行的“火星奧德賽”號探測器,成功實現與地球的不間斷無線電通信。以光速傳播的無線電波把信號從火星傳回地球需15分鐘。
“鳳凰”號在降落火星2小時后已傳回第一批圖片。在“鳳凰”傳回的首批圖像中,有的顯示“鳳凰”的太陽能電池板已展開,有的顯示它的一個腳“踩”在火星地面上,附近有小塊巖石,還有的顯示出火星北極地區的地平線。
美聯社說,“鳳凰”登陸早期傳回的圖像主要是向技術人員提供工作狀態信息,包括電力供應情況和儀器的完好狀態。根據設計標準,著陸揚起的沙塵散去后,“鳳凰”才會展開太陽能電池板。
探索火星生命歷史
“鳳凰”號是第一個登陸火星北極的探測器,具體著陸點是在火星北極一個大約48公里寬的低淺山谷中,相當于格陵蘭島或阿拉斯加在地球上的位置。
之所以選擇北極地區一方面是因為這里地勢較為平坦,另一方面,根據科學家對火星衛星圖片的分析,北極的淺地表層可能封存著冰層,其中或許就保存著行星上的有機分子、細菌細胞微生物等形式的生命歷史。
因此,采集火星表層下的冰并加以分析是“鳳凰”號此行的首要任務,也是其有別于其他火星探測使命的不同之處。在第一周,它會用“眼睛”對這個紅色星球進行一番“觀光”,并向地面傳回收集的數據和圖像。
接下來,它將伸開一條長達2.4米的機械挖掘臂,挖土取冰。這條由鋁、鈦等金屬材料制成的機械臂可以彎曲,末端配有鉆頭,能夠挖掘60厘米深的壕溝,而冰層距離地表的位置可能在幾厘米至30厘米之間。
“鳳凰”號將會把取出的土壤和冰芯樣本放入儀器中進行分析,尋找有機物和組成生命的化學物質。此外它還將研究火星上的冰是否曾經融化過,因為火星上曾經出現過比現在溫暖得多的氣候。
壽命可能1個月左右
“鳳凰”號的設計壽命為90天,盡管科學家表示,“鳳凰”號的使用壽命可能會延長1個月左右,在晚夏或初秋我們能繼續看到它的身影,不過它在火星上探測的時間絕對不會有“勇氣”號和“機遇”號那么長,因為隨著季節推移,著陸點上空的日照時間將越來越短,探測器獲得的太陽能也會越來越少,無法保證它安然活過冬天。
而且,“鳳凰”號的3條腿只能支撐身體,不能移動,無法令它像兩輛火星車一樣到處漫游。“當太陽低垂之時,它的腳將被干燥的冰層覆蓋,”“鳳凰”號探測任務的負責人之一雷·阿維德松說。
康娟(中國日報)
劉鵬(新華社)
“鳳凰”號的7件“武器”
1.機械挖掘臂。它長達2.35米,可以挖到火星地表之下半米深的土壤,并將樣本遞送到兩臺分析儀器中。
2.機械臂照相機。它安裝在機械臂末端的挖掘鏟上,可以拍攝土壤以及土壤中冰的特寫圖像。
3.熱量和釋出氣體分析儀。它可將土壤樣本加熱,并測量隨著溫度上升,樣本中水蒸氣、二氧化碳及揮發性有機物的變化。
4.顯微鏡以及電化學和傳導性分析儀。顯微鏡主要用于分析礦物顆粒樣本,電化學分析儀用于分析一些化學特性,如是否有溶解的鹽分存在、土壤酸堿度等。位于機械臂上的傳導探測器則可以檢查土壤的熱量及電傳導特性。
5.立體照相機。它可拍攝著陸位置地形的高清晰度、彩色、立體圖像。
6.氣象儀。它由加拿大宇航局提供,可以監測火星大氣層的塵埃、溫度等變化。
7.火星降落成像儀。它可在著陸時動態拍攝火星著陸位置的地質情況。
“鳳凰”號探測器攜帶的7件“武器”
■“鳳凰號”小檔案
●“鳳凰號”基本資料
2007年8月4日發射升空,著陸前在太空飛行了6.8億公里,平均時速12萬公里。它總重約350公斤,長約5.5米,寬1.5米,高2.2米,共有3條腿支撐。“鳳凰”號是NASA根據“火星搜索計劃”發射的首顆探測器,耗資4.2億美元。
●為什么叫“鳳凰”號?
“鳳凰”號是在1999年發射失敗的“火星極區著陸者”和2001年取消的“火星勘測著陸者”的基礎上改進的,因此科學家以神話中的不死鳥“鳳凰”為其命名,蘊含著讓這兩個探測器浴火重生的寓意。
●“鳳凰”號要做什么?
2002年,美國“奧德賽”探測器曾在火星北緯65度以北地區發現存在冰凍層的證據。科學家希望“鳳凰”號能幫助他們看清這片冰凍層的真面目,分析冰凍層是否曾融為液態水。
此外,借助“鳳凰”號挖掘的火星土壤樣本,科學家也可分析土壤中是否存在有機化合物,并進一步推斷火星現在或者以前的環境是否適宜生命存在。
●“鳳凰”號與火星車的區別
“鳳凰”號靠3條腿支撐身體,不能移動,著陸后在原地“蹲點”開展探測活動。而火星車顧名思義是一輛“車”,可四處開動進行探測。
●“鳳凰”號的著陸方式
“鳳凰”號采用“軟著陸”方式。它在進入火星大氣層時,依靠與大氣的摩擦和釋放降落傘來一次大減速,時速從2萬公里驟降至8公里,快接近地面時再通過推進器點火制動進一步減速,最終穩穩落在火星表面。