惟有“勇气”登火星(组图)

http://www.sina.com.cn 2004年01月05日04:45 星辰在线-长沙晚报

科学家们正在实验室观看“勇气”号从火星传回的图片。　　据新华社帕萨迪纳1月3日电经过半年多星际旅行，美国“勇气”号火星车于太平洋时间3日20时35分（北京时间4日12时35分）左右，在火星表面成功着陆，并于20时52分向地球发回第一个信息。美国宇航局宣布这一登陆计划取得成功。

　　美国宇航局华裔科学家沈毓贤说，“勇气”号登陆过程中全球共有3个联络站，分别位于西班牙马德里、澳大利亚堪培拉和美国加利福尼亚，它们能接收全空域的通信信号，“勇气”号外部为登陆舱，只有火星车和登陆舱都发回信号，才能证实整个登陆计划成功。

　　在帕萨迪纳的宇航局喷气推进实验室，监测登陆过程的数百名工作人员收到信息后一片欢腾，人们期待着“勇气”号在火星上发现水和生命存在的迹象。

　　“勇气”号登陆时像皮球一样在火星表面进行长达数分钟的弹跳、翻滚，直至最后落稳。它先是在耐高温表层的保护下，以大约1．9万公里的时速冲入130公里厚的火星大气层。在空气阻力作用下，它在距火星表面8公里左右时时速降至1600公里，此时直径10多米的降落伞自动打开。

　　当火星车连同降落伞一起接近火星地面，它的外层气囊弹出，同时火箭制动发动机向地面喷出火焰，增加着陆缓冲力。在距地面12米时，降落伞绳索自动断开，被气囊包裹得严严实实的“勇气”号，像皮球一样落在火星表面翻滚弹跳，最初弹起时有5层楼那么高，反复弹跳数10次后在距最初着陆点大约一公里的地方落稳。此时气囊内的气体自动放出，火星车看上去像被一层帆布包着。

　　“勇气”号着陆点选在火星上地势平缓、面积较大的“古谢夫环形山”区域，以确保成功。它着陆后将先进行一星期的设备自检，然后地面人员将操纵它在火星表面考察。收到它拍摄的图像后，如果科学家认为某块岩石有研究价值，会命令它开过去进行进一步探测。

　　“勇气”号的“孪生兄弟”——“机遇”号也计划于1月24日在火星着陆，这一对探测器共耗资8．2亿美元，分别在去年6月和7月飞向太空，是去年2月“哥伦比亚”号航天飞机失事后美国宇航局最大的一项太空计划。

　　10天前，欧洲航天局的“猎兔犬2”号登陆器在火星登陆后与地面失去联系。日本1998年7月发射的“希望”号火星探测器也于上月宣告失败。因此，科学界对“勇气”号和“机遇”号的命运予以更大的关注。

　　“勇气”号传回首批照片

　　新华社帕萨迪纳1月4日电美国“勇气”号火星车在火星表面成功着陆几小时后，传回10多张着陆区附近的高清晰度照片，这标志着它为期3个月的探测使命有了良好开端。

　　美国宇航局3日晚公布的都是黑白照片，照片的拍摄地点位于“勇气”号在“古谢夫环形山”区域的着陆点附近。有些照片拍摄的是火星车和着陆舱，有些则记录了火星地平面的大场景。“勇气”号带有9台高清晰度照相机，装在桅杆顶部的照相机用于拍摄火星全貌，而装在车轮附近的照相机则用来拍摄局部特写。控制人员收到“勇气”号拍摄的图像后，如果认为某块岩石有研究价值，会发出指令，让它开过去进一步探测。

　　美国宇航局说，“勇气”号此次拍摄的照片数量和清晰度都将远远超过此前任何一个火星探测器。按计划，它将先进行为期一周的设备自检，然后再进行大规模拍照。

　　华裔科学家功不可没

　　新报综合消息目前，有300多位华裔科学家在美国宇航局喷气推进实验室ＪＰＬ工作，他们在火星探险的努力中扮演了相当重要的角色。

　　负责火星探测通讯及雷达追踪的沈毓贤、火星计划飞行主任陈哲辉，以及航空电子部门的刘登凯，都是参与美国火星计划的华裔科学家。

　　刘登凯在1997年火星探测太空船“拓荒者”号计划中的角色举足轻重。他当时负责“拓荒者”号的定位、转向、下降、通讯等自动控制系统。

　　而此次负责火星探测器着陆系统总工程师、在中国台湾林县出生的李炜钧，主要负责操控电脑及接受讯号。李炜钧4岁到美国，是喷气推进实验室大力栽培的后起之秀。

　　此外，在喷气推进实验室服务近30年的吴贻廉博士，是美国研究负责火星太空实验最资深的科学家之一。

　　档案

　　“孪生兄弟”全副武装

　　——“勇气”“机遇”装备揭秘

　　“勇气”号与“机遇”号，很大程度上类似于1997年美国成功登陆火星的“旅居者”号探测车，这对“孪生兄弟”基本糅合了以往美国火星探测器的最大优点，并且各自装备了最多功能的齐全装备。

　　“孪生兄弟”担负不同任务

　　“孪生兄弟”——“勇气”与“机遇”号分别于2003年6月和7月从地球奔赴火星。之前，美国发动了大规模取名活动，亚利桑那州9岁女孩索菲·科利斯脱颖而出，她为两辆火星车分别取名“勇气”号和“机遇”号。

　　“勇气”号主要用来对火星水形成的原因进行研究，以期证明科学家关于火星上有水以及生命的设想；而“机遇”号着陆后将对火星矿物质进行勘察，以期证实火星形成早期曾存有高温热水的设想。

　　借鉴了目前最好经验

　　两台火星车每台只有一辆电瓶车那么大，各装6个轮子并携带9台高清晰度摄像机。一对“孪生兄弟”体形如同一对高尔夫球推车。两辆火星车总共造价8．2亿美元，也是迄今为止最昂贵的登陆火星探测器。

　　美国宇航局ＮＡＳＡ提到，从某种程度上说，“勇气”号与“机遇”号是1997年美国登陆成功的“旅居者”号探测车的翻版，但这两辆登陆车却是人类发射的最复杂的机器人。

　　据悉，这次使用的气垫保护装置，同样是“复制”了“探路者”号承载“旅居者”号登陆车的保护装置，而1999年美国失败的“极地登陆”号登陆后被损坏就在于没有使用类似装置。

　　目前最先进火星探测器

　　“勇气”号火星车长1．6米、宽2．3米、高1．5米，重174公斤；而“旅居者”号只有65厘米长，重仅10公斤。“旅居者”号在火星上考察了3个月，共移动了约一个足球场长度距离，而“勇气”号自动导航系统能让火星车越过各种障碍物，每天可行驶40米。

　　另外，“孪生兄弟”火星车顶部桅杆式结构上，都装有全景照相机和微型热辐射分光计，它们的位置与人眼高度相当，可帮助确定火星上哪些岩石和土壤区域最有探测价值。车上还有一个末端装备了各种工具“手臂”：工具之一为显微镜，超近距离对火星岩石纹理进行审视；还有一个相当于小锤子的工具，能除去火星岩石表面历经岁月沧桑的岩层，为研究岩石内部提供方便。

　　新报综合

　　展望

　　中国2020年前发射火星探测器

　　新报综合消息各国火星探测方兴未艾，兴趣空前。在我国太空探索的中长期计划中就有这样一项：力争在2020年之前向火星发射一颗探测器，让火星也能听到来自中国的问候。为此，中国科学院院士刘振兴也提出了中国火星探测“四步走”设想：

　　第一步，为中国探测火星作准备。主要通过国际合作，开展火星环境研究，提出探测目标，制定技术方案，研究关键技术问题。

　　第二步，发射环绕火星的卫星，探测火星环境，为“火星软着陆”作准备。

　　第三步，发射火星软着陆登陆器，试验着陆技术，发展火星漫游车、火星机器人，探测火星地理环境和气象条件，为在火星上建立观测站作准备。

　　第四步，在火星上建立观测站，探测火星内部结构、矿物特性和气象；用机械手采集火星岩石样品；发展地球－火星往返式飞船，建立由机器人照料的火星基地，为以后载人火星飞行和建立有人观测基地奠定基础。

　　链接

　　火星基本情况

　　火星按离太阳由近及远的顺序为第四颗行星。肉眼看去是一颗引人注目的火红色的亮星。它缓慢地穿行于众恒星之中，从地球上看火星时而顺行，时而逆行。由于地球和火星分别在各自的轨道上运行，它们之间的距离总在不断变化。

　　火星有很多特征与地球相似。它距离太阳22794万千米，约为日地距离的1．5倍；自转轴与轨道平面的夹角为24度，和地球一样有着一年四季的变化；它自转一周比地球多半个多小时，为24小时37分22．6秒。所以火星和地球的昼夜长短基本差不多，但绕太阳公转的周期，火星的一年几乎等于地球的两年。因为火星离太阳较远，公转一周为687个地球日。火星的直径约为地球的一半；体积还不到地球的1／6；质量仅是地球的1／10；火星大气远比地球的稀薄，它的主要成分是二氧化碳，占95％，氮占3％，还有数量极少的氧与水分。

　　火星上的平均温度为－23℃，由于火星大气稀薄而干燥，所以它的昼夜温差很大。因火星表面温度低、压力小，大气中的二氧化碳和水大致都呈饱和状态，只要气温稍一降低，二氧化碳和水蒸气就会凝结。火星大气中的水分极少，科学家估计，倘若把火星上的冰全部融化成水，也只能在火星表面形成一个10米深的大海。

　　火星探索多以失败告终

　　1962年人类就开始了火星探测，目前已经发射了32个火星探测器，失败或部分失败的为21次，完全成功的仅为11次。

　　而火星的着陆探测更加艰难。在已经进行的13次火星着陆探测中，成功着陆的仅有4次。前苏联于1971年5月28日发射的“火星－3”号实现了第一次火星软着陆。1975年，美国发射了两颗“海盗”号火星探测器，其任务是测定火星表面化学成分、研究火星生物、气象、地震、磁特性、火星地貌、火星表面和大气的物理性质等。

　　1996年12月4日，美国发射了“火星探路者”，1997年7月4日在火星着陆。“火星探路者”携带一个质量为10．5公斤的“旅居者”巡游车。“火星探路者”的主要任务是研究低价火星表面探测的可行性，并检验巡游车和着陆器间的通讯、着陆器和地球间的通讯、成像设备和敏感器的性能，研究进入火星大气的技术、绘制长期的与详细的火星表面图，还包括对岩石和土壤进行分析等任务。

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