和“好奇”号一起打量火星：三大任务解谜题

2012年08月24日11:06 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信字号：T|T

关键词：火星快车好奇激光诱导探测火星实时测控火星探测器火星车机遇勇气

近日，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）