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科技日历|22年前的今天,“火星探路者”宇宙飞船登陆火星 见证里程碑时刻!

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 Evelyn Zhang • 2019-07-04 18:09:23 来源:前瞻网 E2017G0

随着科技的发展,科研条件的逐步改善,我们对外太空的观测越来越准确和成功。而自从人类跨入太空时代,科学家们对火星探测可谓是情有独钟。

22年前的今天,“火星探路者”宇宙飞船(Mars Pathfinder, MPF)也见证了自己的里程碑时刻。

1997年7月4日,“火星探路者”宇宙飞船在火星表面着陆,开始仔细搜索红色星球表面曾经存在生命的证据。它携带的索杰纳号火星车(Sojourner),是人类送往火星的第一部火星车。

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当时正值美国独立纪念日,在美国加利福尼亚州的帕萨迪纳喷气推进实验室,数十名科学家焦急而激动地等在电脑显示屏前。

当天,携带“火星探路者”的飞船经过4亿多公里的航行,慢慢进入火星大气层,由降落伞带着以每小时88.5公里的速度飘向火星表面,并在着陆前数秒钟打开9个巨大的保护气囊。17时07分,火星探路者在火星降落,在密封气囊的保护下,经过一番弹跳翻滚之后,在火星表面停了下来。

着陆成功后,飞船打开外侧的3个电池板,重10公斤的6轮“旅居者”号火星车缓缓驶离飞船,落到火星地表!

下午1时零7分(北京时间7月5日凌晨1时零7分),实验室收到了微弱的太空船着陆成功的信号,科学家们激动不已。他们欢呼雀跃着向全世界宣布:在经过了7个月的49700万公里的漫长航行之后,“火星探路者”终于在荒凉而壮观的火星上着陆了。 这是相距21年后再次有飞船登上这个陌生的红色星球,同时也标志人类探索火星的科研活动进入了一个新纪元。

“火星探路者”计划从提出到发射仅用了3年零2个月,费用不到1.5亿美元(不包括发射费),体现了“更快、更好、更省”这一建造航天探测器的新思路。之后还追加发射了数个“火星探路者”探测器,它们将组成“火星环境调查网”,用来全面观测火星上的气候变化和地质结构。

而这次被称为人类迄今最成功的星际探测计划之一的活动中,“火星探路者”共向地面传回26亿比特的科学信息,1.6万幅图片及对火星岩石和土壤进行了1.5万份完整的化学分析。

依照计划,“火星探路者”在火星上的阿瑞斯平原着陆,位于火星赤道以北19度。

在越野车从着陆器开出后,着陆器便是一个自动操作的仪器工作站。它探测地个地区不同成分的岩石和土壤,该使命原计划30天,后延长为1年,以搜集因季节变化而不同的火星资料。其上装有火星探路者成像仪(IMP)、α质子X射线频谱议、大气结构和气象实验装置(AST/MET)等,通过17瓦固态放大器和X波段的低增益天线及双轴高增益天线(HGA)通信联络,数据传输速率为700比特/秒。通信设备用100瓦太阳电池和银锌蓄电池供电。

“火星探路者”的成就之一,是探测到了火星存在液态水的证据,而最新刊于《自然》杂志的一篇研究称,美国宇航局(NASA)的火星探路者早在22年前就已拍到火星有海洋以及洪水泛滥的的壮观景象。不过,可惜的是火星海洋早已不复存在了。

科学家据其传回的照片分析,当年火星特大洪水爆发时,淹没的地区有地球上的地中海那么大。而且可以看到火星表面受到强大的水流冲击而堆积起来的鹅卵石,这些鹅卵石上还留下了清晰的水痕。科学家推测当时洪水有数百公里宽,水流量为每秒100万立方米。

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如今,各国飞行器对火星的探测更是层出不穷,屡创奇功:

最近,火星上正在展开一项“鼹鼠”营救任务,而这项任务刚刚完成了一次至关重要的行动,NASA洞察号有望于月底继续深挖火星。

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(图源:NASA)

而就在上个月,美国宇航局(NASA)火星2020探测器任务宣布取得重要里程碑:团队成功为探测器安装了车轮,并迎来倒计时一周年。团队正在加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室进行组装工作,火星2020探测器预计将加入红色星球上的好奇号探测器,为最终的载人飞行任务铺平道路。

同样在上个月,美国宇航局的第一架火星直升机在通过几项关键测试后,也宣布即将获得发射的最终批准。

今年3月初,研究人员通过研究火星北半球的24个个别深层封闭的陨石坑,约4000到4500米的深处,发现了大量液态水的证据。这些湖泊曾深埋在火星表面之下,其中5个湖泊可能含有对生命至关重要的矿物质。它们可能存在于大约30-40亿年前,与一个地下湖泊系统相连,所以可能与火星海洋是同时代的。

2018年11月,中国国家航天局系统工程司副司长赵坚透露,中国计划于2020年左右实施首次火星探测任务,后续还将实施3次深空探测任务。

2018年7月,美宇航局NASA的科学家宣布,意大利科学家们在分析来自“火星快车号”(Mars Express)探测器的图像后,在火星上发现存在大面积液态水湖,这个湖是在火星的南极冰盖上被发现的,被一块冰覆盖,位于火星表面下1.5公里处。水体直径大约20公里,如果得到证实,将成为红色星球永久水源的第一个证据。火星地下湖的发现,是探测火星历史上里程碑式的重大发现。

2018年春季,NASA将发送“洞察号”探测器去往火星,研究火星的内部环境。同时还计划于2020年发送另一颗探测器,研究火星曾经可能适合微生物生活的环境。

2017年9月,伊隆·马斯克公布了在十年之内将人类送往火星的计划。SpaceX公司计划打造的巨型火箭(代号为BFR)不仅将为地球上的长距离旅行带来深远的改变,或许还将提供前往火星的新方法。

2014年9月24日,印度曼加里安号火星探测器成功进入火星轨道,使印度成为首个成功向火星发射探测器的亚洲国家。印度成为全世界继美国、俄罗斯和欧洲航天局后,第四个成功完成火星探测的国家或组织。

2014年,“勇气号”和“机遇号”探测器抵达火星表面,其目的是寻找水的证据。两个探测器共拍摄了成千上万张火星地形照片,收集了大量促使研究者认为火星曾经是一个存在水源的星球的证据。如今两个探测器已经寿终正寝。

2013年初,俄罗斯联邦航天局与欧洲航天局达成合作项目,将共同开展“ExoMars(Exobiology on Mars)”任务。据悉,他们计划分别于2016年和2018年进行两次火星发射任务,目的是为了寻找火星上现在和过去曾经存在生命的痕迹。

2012年8月,“好奇号”探测器抵达火星,这也是迄今为止在火星登陆的最大、最先进的探测器。好奇号探测器配备了17部相机、一个激光器和一个钻头,该钻头的用途是采集粉末状岩石样本,希望找到最初形成于水中的岩石。

2007年8月,“凤凰号”从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射,经过4.22亿英里的长途跋涉才来到火星。按计划,凤凰号将在火星实施为期90天的探测任务,它将研究冰是否融化过,寻找北极永冻土中有机化合物的踪迹,以确定生命是否曾经在此出现过。

2004年2月,欧洲航天局正式公布了一份雄心勃勃的火星探险“路线图”——“极光计划”。该“路线图”的“终极目标”,就是让欧洲宇航员在30年之内,也就是2033年之前登陆火星。

2003年7月7日,美国“机遇号”火星探测器发射,2004年1月25日安全着陆火星表面。截至2018年1月25日,“机遇号”火星漫游车已在火星漫游14年多,取得了很大的成绩:完成90个火星日的任务,发现了火星上的第一个陨石、防热护盾岩(Heat Shield Rock)(在子午线高原),以及超过两年的时间研究维多利亚撞击坑。2018年10月31日,NASA表示,“机遇号”火星漫游车或将永久失联。2019年2月13日,由于无法跟探测器取得联系,美国国家航空航天局正式宣布结束“机遇号”火星探测器的使命。

1998年7月3日,日本“希望号”火星探测器于1998年7月3日发射升空,是日本第一个火星探测器,也使日本成为世界上第三个发射火星探测器的国家。艰难地飞行了5年之后,最终于2003年12月9日被放弃。日本目前尚无探测计划。

火星被称为“和地球最相似的姊妹星”,而人类对火星的兴趣早在17世纪初叶就开始了。针对火星的探测任务,主要包括探索火星的生命活动信息,包括火星过去、现在是否存在生命,火星生命生存的条件和环境以及对生命起源和地外生命的探测。

探测器们发回的图像如此浩瀚,总是能让身处遥远地球的我们惊叹。最新的探测证据已经表明,火星地下是存在着大量地下水的。至于火星到底有没有生命?这就等待着科学家们发现了。

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