探测 与前几代火星车相比,“祝融号”火星车的探测之旅有啥不一样( 二 )


今天,我们探测火星,主要是围绕四个研究主题:一、火星上到底有没有生命;二、如果火星的气候原来和地球一样,那为什么现在变成了一个不适合生命存在的星球;三、它是怎么演化的;四、如果我们要去火星的话,怎样才能保证宇航员的安全。这些就是我们的工作目标。
『火星上到底有没有“小绿人”』
火星一直是一个谜一样的行星,19世纪后期至20世纪前期,“火星运河”“火星人”等一度被传得沸沸扬扬,当时很多美国人认为火星上一定有火星人,还把它命名为“小绿人”。继苏联发射一系列“火星号”探测器登陆火星连连受挫后,美国启动了“海盗号”火星探测计划。
1975年8月20日和9月9日,美国发射了两个火星探测器,分别命名为“海盗1号”和“海盗2号”,并于1976年在火星表面软着陆成功。它们的主要任务就是探测火星上有无生命。
为什么我要重点介绍“海盗号”探测器?一是因为它们是第一个成功着陆火星并发回大量数据和照片的探测器。二是因为它们和“天问一号”非常相像,也是包括一个轨道飞行器和一个着陆器。
“海盗1号”当时着陆的地方叫克里斯平原。为什么要在这里着陆?因为这个着陆地点的旁边是很大的峡谷,科学家认为这里很可能有水存在。但是,“海盗1号”没有找到水,看到的都是火山形成的岩石。“海盗1号”和“海盗2号”的着陆器都是不能移动的,主要靠机械臂挖取周边的土壤样品进行分析,使我们知道地球上的很多陨石是从火星上来的。“海盗号”还测量了火星的大气成分。
“海盗2号”降落的地方是乌托邦平原,也就是“天问一号”这次着陆的区域。它着陆的地方比“天问一号”的纬度更高一些,气候也更冷一些。和“海盗1号”一样,它着陆后发现周围都是大块的岩石。由于它所处的位置纬度较高,所以有了一个惊喜的发现。天气开始转冷的时候,它发现每天早上火星表面都会出现冰霜。这说明火星的大气里是有水的,水主要以霜的形式出现。等到太阳出来后,霜就会蒸发到大气中去。
“海盗号”当时在火星上做了一些探测生命的实验。它直接探测火星土壤里的碳,结果发现碳的含量非常低。它还做了3组培养实验,分别在土壤里放入气体或营养液进行培养,看土壤里有没有微生物或有机物,最后也没有任何发现。
从那以后,人们对于火星探测的热忱降低了不少。
『几代火星车的探索与发现』
直到20年之后,才有另一个火星探测器抵达火星。
1996年12月4日,美国发射了“探路者号”探测器,于1997年7月4日在火星表面着陆。它携带的“索杰纳号”火星车,是人类送往火星的第一辆火星车。它仅有微波炉大小。
这辆火星车着陆后只能在离着陆器12米的范围内不停移动。它总共移动了100米左右,分析了16个采集的样品。这些样品对我们了解火星岩石的成分有很大帮助。
经过前几次火星着陆,科学家对火星探测的策略重新做了调整。2003年,美国“火星探测漫游者计划”的任务是“寻找水”,希望从寻找水和寻找生命宜居的环境入手进行探测。
“火星探测漫游者计划”先后将“勇气号”和“机遇号”两辆火星车送往火星。这两辆火星车均带有全景照相机,可以拍摄着陆点的全景照片。火星车上有一个机械臂,附带打磨和探测的工具。它一边走一边拍照,一旦选定探测目标,比如一块岩石,就会上前把石头表面打磨掉一层,并用携带的成分探测仪进行分析。它还有一个放大镜,可以拍摄非常清晰的照片。
“机遇号”火星车降落的地方叫子午线高原。根据遥感推测,这个地方有很强的赤铁矿的信号,而在地球上,赤铁矿通常是在有水的环境下形成的。“机遇号”火星车着陆后果然发现,这里很大一块区域都有赤铁矿,这说明这个地方原来很可能有水。“机遇号”火星车在着陆点附近找到了第一块火星上的陨石,它还带领我们看到了火星上的沉积岩。沉积岩上有溪流、地下水的活动痕迹。
“机遇号”火星车非常长寿,它的设计寿命只有几个月,但实际上它工作了14年,从2004年一直到2018年。
另一辆火星车“勇气号”着陆的地方叫古谢夫撞击坑。之所以选择这个地点,也是认为那里可能有水,但实际上并没有找到任何有水的证据。
不过,“勇气号”火星车后来走到一个叫本垒的地方,在岩石上找到了有水的证据。那里有一些形状奇特的石头,尤其是指突状的岩石,通常是在热泉的环境中形成的,说明这里曾经有过热泉的环境。此外,“勇气号”火星车还发现火星红色的土壤下有白色的物质,那是蒸发的盐类,这个地方原来也曾经是有水的。

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