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火星雖不是太陽(yáng)系中距地球最近的行星,對于人類(lèi)卻有一種特殊的吸引力?；鹦堑某嗟榔矫媾c公轉軌道平面的交角非常接近于地球,也有類(lèi)似地球的四季交替。同時(shí),火星的自轉周期為24小時(shí)37分,火星上的一天幾乎和地球上的一樣長(cháng)。長(cháng)期以來(lái),火星上有沒(méi)有水、有沒(méi)有生命的猜想,誘發(fā)人類(lèi)無(wú)限的遐想。
正因為如此,在剛剛有能力掙脫地球引力飛向太空之際,人類(lèi)就已開(kāi)啟火星探測的旅程。以美國和蘇聯(lián)為主,人類(lèi)已經(jīng)有超過(guò)30枚探測器接近或抵達火星,但其中約三分之二的探測器都未能完成使命,有一些甚至還未能離開(kāi)地球軌道。正是在一次次的失敗中,人類(lèi)一步步接近火星。
1971年5月30日,美國“水手9號”發(fā)射升空,成為有史以來(lái)第一枚成功進(jìn)入環(huán)繞火星軌道的探測器。“水手9號”于1971年11月14日接近火星,在環(huán)火星軌道上工作了將近一年之久,發(fā)回了7329張照片,覆蓋了超過(guò)80%的火星表面,同時(shí)還對火星的兩顆衛星進(jìn)行了探測。蘇聯(lián)1971年發(fā)射的“火星3號”以失敗告終。盡管“火星3號”的軌道器沒(méi)有成功,但其著(zhù)陸器卻成為第一個(gè)成功在火星表面著(zhù)陸的探測器,可惜未能正常開(kāi)展工作。
美國“海盜1號”探測器于1975年8月20日發(fā)射升空,其軌道器于1976年6月19日進(jìn)入環(huán)繞火星軌道,著(zhù)陸器于1976年7月20日在火星表面成功著(zhù)陸。“海盜1號”成為第一枚在火星上著(zhù)陸,并且成功向地球發(fā)回照片的探測器。“海盜1號”的軌道器在軌道上一直工作到1980年8月17日,而著(zhù)陸器使用核能作為電力來(lái)源,在火星表面正常工作超過(guò)六年,直到1982年11月13日錯誤指令導致失去通信聯(lián)系為止。“海盜1號”火星探測計劃共向地球發(fā)回了數萬(wàn)張高清晰照片,創(chuàng )造了在火星表面“存活”時(shí)間最長(cháng)的紀錄。
1997年在火星登陸的“火星探路者號”探測器第一次釋放了火星漫游車(chē)“索杰納號”。它僅有微波爐大小,是一個(gè)有6個(gè)輪子的小機器人,不能離“家”太遠。其獲得的探測數據通過(guò)該裝置傳到著(zhù)陸器上,再由著(zhù)陸器傳回地面控制中心。
“索杰納”原來(lái)的設計壽命為7天,卻在火星上堅持工作了3個(gè)月,是原設計時(shí)間的12倍多。在這次探測行動(dòng)中,著(zhù)陸器和火星車(chē)的壽命大大超出了科學(xué)家們的期望,為現在的“機遇號”與“勇氣號”火星車(chē)的成功提供了寶貴經(jīng)驗。
隨著(zhù)火星成為美國新太空戰略的焦點(diǎn),相關(guān)技術(shù)研究進(jìn)展備受關(guān)注,其中最引人矚目的便是美國國家航空航天局與麻省理工學(xué)院合作的“火星科學(xué)實(shí)驗室”。它實(shí)際上是新一代火星車(chē),將重點(diǎn)調查火星以前或現在維持生命的可能性。在宇航員登陸火星之前,這是必須完成的基礎科研工作。
這輛已被命名為“好奇號”的火星車(chē)將于2011年12月開(kāi)始火星之旅。它使用核能動(dòng)力,至少可在火星表面工作一個(gè)火星年。“火星科學(xué)實(shí)驗室”在各方面的技術(shù)突破將使現在正在火星上工作的火星車(chē)“勇氣號”和“機遇號”相形見(jiàn)絀。
美國宇航局認為,“好奇號”將成為下一代火星探索的“入場(chǎng)券”,因為,它凝聚了人類(lèi)在火星地表研究和探索能力的巨大進(jìn)步。首先,它展示了人類(lèi)向火星投放質(zhì)量和體積更大的火星車(chē)的能力;其次是對火星的精確著(zhù)陸能力。在這個(gè)距離地球最少6000萬(wàn)公里的星球上,人類(lèi)可以將著(zhù)陸點(diǎn)精確到20公里范圍內。最后,新一代火星車(chē)具備“長(cháng)途”機動(dòng)性,可在火星表面5到20公里范圍活動(dòng),可以采集更為豐富的火星樣品。
按照美國宇航局的規劃,2013年實(shí)施將火星樣本取回地球的任務(wù),并計劃于2016年將半公斤左右的火星土壤和巖芯樣本送回地球作,到2020年,將把更多的火星樣本送回地球。
如果這些基礎科研項目與新近出臺的“百年星艦”計劃均能順利實(shí)施,人類(lèi)登陸火星的夢(mèng)想將完全有可能變成現實(shí)。(下)
圖為美國宇航局制作的宇宙飛船抵達火星時(shí)的電腦模擬圖。
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