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美国宇航局公布“凤凰”星际探测细节

2008-05-24
“凤凰”星际探测,火星着陆探测器
美国宇航局公布“凤凰”星际探测细节
美国宇航局公布星际探测细节,此次任务将揭开人类探索新篇章,“凤凰”明日飞降火星凿冰取样

  美国“凤凰”号火星着陆探测器预计将于25日降落在火星北极附近。如果成功着陆,“凤凰”号将取样分析火星地表下的冰层,得出的数据将用于判断火星上是否出现过液态水和有机化合物,这是生命存在的必要条件。
  随着“凤凰”号着陆火星时间日渐临近,美国国家航空和航天局(美国宇航局)公布了关于这次星际探测的更多细节。

  [着陆]选择“北极”用心独到
  火星北极附近区域是“凤凰”号的着陆目标,选择此地有独到用心。
  “凤凰”号的着陆点在火星北极平原瓦斯蒂塔斯-伯勒里斯上,在火星上的位置相当于地球上的加拿大北部。
  史密斯解释,选择此地作为“凤凰”号着陆目的地,因为这是最有可能保存火星地质历史的地带。
  在地球上,科学家研究气候变化历史的首选是两极地带,从那里取得的冰芯封存着地球气候变化的数据。同样的道理也适用于火星。
  “凤凰”号于去年夏天从美国佛罗里达州发射升空,着陆火星之前穿越了漫长旅程,旅行了6.79亿公里。降落火星的最初几天里,“凤凰”号不会立即采取冰样,而将花些时间检测所携带设备是否可用,也会伸展机器手臂挖一、两掊土。
  在第10个火星日,“凤凰”号将正式开始凿冰取样。接下来的3个月里,“凤凰”号将持续采取冰样,预计每天凿冰两个半小时。
  与在火星表面执行任务已经4年的“勇气”号和“机遇”号火星车相比,“凤凰”号的任务时间较短,只有3个月。由于太阳能电池板供电不足,“凤凰”号不可能活过火星上的冬天。

  [取样]冰层坚硬如同人行道
  采集火星表层下的冰并加以分析是“凤凰”号此行的首要任务,也是其有别于其他火星探测使命的不同之处。
  为此,这个由三支脚支撑的火星着陆探测器装备特殊,有着一条长2.3米的机械挖掘臂。这只由铝、钛等金属材料制成的机器臂膀可以弯曲,末端配有可用于掘土的反铲,能够挖掘61厘米深的壕沟。
  降落之后几个火星日内,重约350公斤的“凤凰”号将开始挖掘工作,伸展机器手臂采取火星上的土壤样本。因为与地球转速不同,一个火星日比地球上的一天长近40分钟。
  科学家认为,火星北极地带有大量冰层,存在于地表2到30厘米之下。一旦表层土壤清除干净、露出埋藏其下的冰层,“凤凰”号将正式开始凿冰取样。为此,“凤凰”号的机器手臂末端配有电钻,能够凿碎坚硬的冰层。
  “凤凰”号探测任务的负责人之一雷·阿维德松形容说:“那儿将成为一个建筑工地……(冰层)坚硬的如同人行道。”

  [分析]随身配备“迷你烤箱”
  成功取样之后,“凤凰”号将就地分析火星冰样。“凤凰”号上的科学实验室即为此配备,其中类似迷你烤箱的装置是分析冰样的主要设备。
  通过安装在“凤凰”号机器手臂上的照相机,科学家将选择用于进一步分析的样品。经一个漏斗筛选,这些样品将被分送至8个一次性使用的微型烤箱,每个烤箱长1.27厘米,直径0.32厘米。烤箱将缓慢加热冰样至982摄氏度,随之生成的水蒸气将由一个分光计加以分析,测量其中特定分子的体积和构成。
  出发前,“凤凰”号经过全面消毒杀菌,以确保其采集的样品不被地球微生物污染。“凤凰”号上的其他仪器还将分析火星土壤、冰层中的矿物质,并绘制土壤中个体颗粒的结构。“凤凰”号还将探测,在历史上出现更温暖、潮湿的气候条件时,火星现有的地下冰层是否融化过。如果“凤凰”号发现沉积的盐或砂,则可作为液态水曾经在火星上流过的证据。
  美国亚利桑那大学的行星地理学学者彼得·史密斯是这次火星探测项目的负责人之一。他说:“我们真想弄清楚,(火星上的)冰是否曾经融化过,因为液态水是可居住环境的必要条件。”
  路透社报道因此认为,“凤凰”号这次降落火星,担负任务将揭开人类探索火星的新篇章。

  降落火星:“恐怖7分钟”
  “凤凰”号火星着陆探测器能否顺利展开任务,取决于能否成功着陆火星。从进入火星大气层到最后着陆,“凤凰”号将完成一系列不同任务。
  ■着陆前14分钟,“凤凰”号接近火星大气层,抛弃自离开地球以来携带其飞行的载体,并将装有挡热板的一面转向火星,“凤凰”号与地球的无线电通信将因此陷入3分钟静默。
  ■着陆前7分钟,被称为“恐怖7分钟”。自人类探索火星以来,一半以上的探索任务因为探测器着陆失败而告终。与2004年成功着陆的“勇气”号和“机遇”号两架火星车不同,“凤凰”号这次着陆火星不会使用气囊减速。届时“凤凰”号以1.9万公里的时速进入火星大气层。与火星大气的剧烈摩擦将令“凤凰”号逐渐减速,同时导致挡热板升温至1426摄氏度。
  ■距离火星地表约13公里时,“凤凰”号已经减速至1609公里每小时。紧接着的3分钟里,“凤凰”号将打开降落伞,同时抛弃挡热板、伸展着陆脚,并开始用雷达收集自身速度、离火星地表距离等数据。
  ■距离火星地表约965米时,“凤凰”号减速至201公里每小时,开始脱离降落伞,同时连续发射12枚火箭助推器。此后40秒内,借助火箭助推器产生的阻力,“凤凰”号减至时速8.8公里,同时着陆火星地表。
  ■着陆15分钟内,“凤凰”号将静待周围尘埃落定,然后打开太阳能电池板、升起桅杆,再向地球发回周围图像。如果一切正常,美国宇航局将在格林尼治时间25日晚上11时53分(北京时间26日早7时53分)收到“凤凰”号从火星地面传回的信号。以光速传播的无线电波需要15分钟将信号从火星传至地球。
  ■如果一切顺利,“凤凰”号将在着陆2个小时后向地球传回第一张图片,图像可能是其太阳能电池板。
作者:袁原(新华社供本报特稿)2008-5-24 解放网-新闻晨报

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