近日,隨著美國“好奇”號在火星上邁出第一步,火星再次引發(fā)了公眾的關(guān)注。對于未知的世界,人們總是充滿了好奇,這也是“好奇”號成為焦點的原因——它成功地將人們的視線延伸到了一個充滿未知的星球。是什么原因讓“好奇”號選擇在火星著陸?與以往的火星探測器相比,“好奇”號有哪些特殊之處?
“好奇”號有三大任務(wù)
“選擇登陸火星,是因為火星與地球有很多相似之處。”中國航天科技集團512所航天科普專家、《國際太空》主編龐之浩說。
火星和地球一樣有四季變化,火星上的一天是24小時37分22.6秒,僅比地球多了37分22.6秒——這意味著,如果將來人類要移民火星,在季節(jié)和時間上都不存在難以適應(yīng)的問題。在火星上還發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生生命必不可少的要素——水,盡管這里的水都以冰的形態(tài)存在,但不排除有生命出現(xiàn)可能。
“‘好奇’號此次登陸火星的三大任務(wù)之一,就是尋找火星上生命存在的痕跡。”龐之浩說,另外兩大任務(wù)則是探測火星的地質(zhì)情況和為載人登陸火星做好準(zhǔn)備。
火星上還有稀薄的大氣,但大氣壓強僅相當(dāng)于地球的1/100。火星上的溫度很低,平均溫度是零下55℃。“有科學(xué)家設(shè)想要在2040年—2080年,通過建造化工廠和核電站,將火星的平均溫度提高到零下幾度,并且通過提高溫度來融化火星兩極的冰,融化后的冰再蒸發(fā)成水蒸氣,使火星的大氣層增厚。”龐之浩說,有人設(shè)想用這樣的方式為人類再造一個家園,但現(xiàn)在來看,這也只是一個美好的設(shè)想。
盡管已經(jīng)探明火星上有碳、氫、氧、氮和一些礦物質(zhì),“好奇”號此次還將進一步探明火星的地質(zhì)情況,但并沒有開發(fā)火星礦物質(zhì)的計劃。
火星探測最大的困擾是距離太遠
火星與地球之間遙遠的距離,給探測帶來了巨大的困難。
“適合火星探測器發(fā)射的時機非常少,26個月才有一次。”龐之浩說,由于距離非常遠,探測器進入火星軌道必須要自主控制,并且需要有5—6次的變軌,才能使火星探測器正確地飛向火星。當(dāng)火星探測器到達火星后,它與地球的通訊會有14分鐘的延時,“也就是說,地球上看到的火星探測器傳回的信息,實際上是火星上14分鐘前的信息。”龐之浩說,正因為在地球上看不到火星探測器實時的變化,就無法進行實時測控,探測器必須自主導(dǎo)航控制。
由于距離過遠,火星探測器發(fā)射的成功率也不高,只有不到50%,“目前為止,全球一共發(fā)射了44個火星探測器,成功了21個。”龐之浩說。
目前,除了“好奇”號以外,在火星周圍還有三顆火星軌道器——歐洲的火星快車、美國的“奧德賽”號和火星軌道探測器,它們是火星的人造衛(wèi)星,并不登陸火星,只在火星上空圍繞軌道飛行。
“好奇”號的先進探測裝備
龐之浩介紹,“好奇”號可提供電力的功率達到了125瓦,它的重量增加到1噸左右,相當(dāng)于“勇氣”號和“機遇”號的5倍,長度則增加了1倍。“好奇”號的輪子也很大,直徑有50厘米,這讓它可以很好地適應(yīng)火星的復(fù)雜地形。“‘好奇’號可以越過直徑50厘米的坑,越過高度為70厘米的障礙物,它每天可以行進200米,速度是40厘米/秒,即使遇到45度的坡也不會翻車。”
與“勇氣”號和“機遇”號相比,“好奇”號的著陸精確度大大提高——“勇氣號”的著陸范圍是50公里以內(nèi),而“好奇”號的著陸范圍是在20公里以內(nèi),“實際上是在短軸6.4公里和長軸19.8公里的范圍以內(nèi),這就像直升飛機吊著一個設(shè)備并空投一樣。”龐之浩說。