火星探测“马拉松”

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  从1960年苏联发射人类历史上第一个火星探测器 “火星1号”开始,人类的火星探测之路至今已走过了60年。
  “火星1号”并没有成功,此后火星探测又经历了连续五次失败。直到1965年,美国发射的“水手4号”才首次成功飞越火星,传回了几张模糊的火星照片。
  迄今为止,全球共进行了40多次火星探测任务,其中既有环绕火星的轨道器进行遥感探测,也有着陆器登陆火星表面进行定点探测,还有四辆小车在火星表面进行了巡视勘察。

探路先锋“索杰娜”


  2015年上映的科幻大片《火星救援》中,主角马克在火星上找到一辆20世纪90年代登陆的火星车。这辆火星车并非凭空捏造,是在1996年发射升空、1997年7月4日登陆的火星车“索杰娜” (也译为“旅居者号”)。这个女性化的名字,是为了纪念一位曾经的黑奴索杰娜·特鲁斯。在美国南北战争期间,她积极反对奴隶制度,争取妇女权利。
  “索杰娜”是火星探路者号计划的一部分,其设计寿命仅一周,而且它走得很慢,最快时也只有1厘米/秒。它还有一个重要缺陷,只能通过着陆器转发信号与地球通信。不过,作为第一代火星车,“索杰娜”虽然只有10.6千克重,功能简单,走得也不远,但它却为此后更复杂、功能更强大的火星车担当起了“探路先锋”的重任。

火星车“双胞胎”


  分别于2003年6月10日和7月7日发射的“勇气号”和“机遇号”,是一对“双胞胎”火星车,不仅外形长得一模一样,连携带的探测设备也完全相同。它们分别于2004年1月4日和1月25日先后登陆火星。
  作为第二代火星车,“勇气号”和“机遇号”重约170千克,是“索杰娜”的16倍。作为机器人“地质学家”,这对“双胞胎”携带了更多的仪器设备,其主要目的是分析火星岩石的物理特性、化学成分和矿物组成。
  这是一款低成本航天器,“勇气号”和“机遇号”的设计寿命只有3个月(90个火星日,1个火星日约为24小时37分钟)。最终,“勇气号”却运行至2010年,工作了6年多,跑了7.7千米;“机遇号”更是一直运行至2018年,比设计寿命超出近60倍,在火星上总计跑了45.16千米,堪称宇宙“马拉松”冠军。
→ 从左至右:在美国航空航天局喷气推进实验室陈列的“勇气号”“索杰娜”和“好奇号”火星探测器的1:1模型,中为“好奇号”项目科学家阿什温·瓦萨瓦达。 图片来源:NASA/JPL

火星科学实验室


  “好奇号”是第三代火星车。这个名字是12岁的华裔女孩马天琪给它取的昵称,它真正的名字叫“火星科学实验室”,配备了全套实验设备,能够独立完成地球上普通岩矿实验室里的常规分析任务。
  “好奇号”的外形类似一辆私人轿车,重约900千克。它没有太阳能电池板,采用同位素温差发电机,通过放射性元素的衰变进行发电,是第一辆没有“翅膀”的火星车。
  “好奇号”设计寿命两年,自2012年8月登陆至今,始终状态良好,是目前唯一仍在正常运行的火星车。在登陆火星的这段时间里,“好奇号”获得了很多有意思的发现。比如,它发现过一片可能被水流搬运过的鹅卵石,又在火星大气中檢测到了含量不高的甲烷,还从土壤中检测到多种不同的有机物。每天,地球人都可以收到它发来的火星气象报告。
  (摘自7月19日《文汇报》)
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