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第24章 探测火星

 人类探测火星的历程

自从认识到火星和地球的相似性,对于探索外星生命充满热切希望的人们就开始了探索火星的历程。迄今为止,人类已经发射了很多的探测器,下面我们回顾一下这些探索火星的历程中比较重要的事件,以更好地认识人类的孜孜不倦以及勇敢的探索精神!

1962年11月,前苏联发射了“火星”1号探测器,探测器掠过火星表面进行探测活动。但“火星”1号在飞离地球1亿千米时与地面失去了联系,从此下落不明。作为人类发射的第一个火星探测器,它被普遍认为是人类火星之旅的开端。

1964年11月,美国向火星发射“水手”4号飞船。

1966年7月15日,美国的“水手”4号飞船接近火星,从距离火星1万千米处拍摄了21幅照片,发现火星上存在大量环形山,火星大气密度只有地球的1%,火星既没有熔化的铁核也没有磁场。

1965年,前苏联发射探测器2号,探测情况没有公布。

1969年,美国“水手”4号发回75张照片。同年,美国“水手”5号和“水手”6号飞船再次掠过火星。它们拍摄的200多幅照片表明,火星表面的温度比预想的更低,火星大气中二氧化碳含量高达95%,水蒸气几乎难以寻觅。当年,美国“水手”7号探测器发回126张照片。

1971年11月,美国发射的“水手”9号飞船进入火星轨道,成为火星的第一颗人造卫星,环绕火星轨道进行长期考察。“水手”9号成功拍摄了火星全貌,发回7 329张照片,确认火星上并不存在运河,火星的一个半球上有许多环形山,外貌很像月球,另一个半球则比较平坦。

1971年5月19日和28日,前苏联的“火星”2号和“火星”3号飞船相继发射升空,希望在火星着陆。“火星”2号同年11月投下一个探测仪器,但摔毁在火星表面;“火星”3号的登陆舱同年12月在火星上软着陆,但仅送回22秒钟信号就永远停止了工作。1974年,前苏联“火星”5号探测器沿着火星轨道飞行了数天。同年,前苏联“火星”6号和“火星”7号探测器在火星着陆,探测结果没有公布。

1975年,美国向火星发射“海盗”1号、“海盗”2号宇宙飞船。

1976年7月和8月,美国“海盗”1号、“海盗”2号飞船的着陆器分别在火星成功着陆。这两个着陆器携带了许多精密仪器,分析了火星的土壤,测量了风速、气压和温度,并确定了火星的大气成分。把火星探测活动推进了一步。在此后几年中,两艘飞船几乎拍摄了火星的整个表面,并向地球发回了异常清晰的火星照片51 539张以及大量的探测数据。

1978年7月,“海盗”2号停止工作。

1980年8月,“海盗”1号也结束了它4年的观测使命。

1989年,前苏联“福波斯”1号和“福波斯”2号探测器在前往火星的途中失踪。

1992年9月25日,美国“火星观察者”号探测器发射升空,但这个探测器在1993年8月进入火星大气层前与地面失去联系。

1996年,俄罗斯“火星-96”航天器发射失败。

1996年11月6日,“火星环球观测者”飞船发射升空。这次探测的目的是收集有关火星大气、外表和内部结构的各种数据,拍摄火星两极和火星上弯弯曲曲的“运河”,以帮助科学家了解火星上是否曾存在河流。

1996年12月4日,携带“旅居者”火星车的“火星探路者”号飞船启程。经过长达4.94亿千米,历时7个月的长途旅行后,它于1997年7月4日在火星阿瑞斯平原着陆。这次探测的主要目的是让有轮子的“旅居者”在地面工作人员的遥控下在火星上行驶,以实现对火星较大范围的移动考察。这次探测活动使人类对火星地表景观有了直观的认识。

“火星探路者”发回了数千张火星地表照片,其中包括许多特写镜头和360度彩色全景照片。人们从这些照片得知,火星阿瑞斯平原看起来就像地球上的荒漠;同地球一样,火星上也有山脉,有丘陵,有沟谷,甚至还有陨石坑。“旅居者”号火星车上有一台阿尔法—质子—X射线光谱仪,能现场分析岩石的化学成分,并将分析结果传回地面控制中心。

美国国家航空和航天局公布的概念照片分析结果表明,火星同地球一样,有多种不同种类的岩石,有的岩石在化学成分上与地球上的岩石非常相似。从火星车留下的车辙看,火星表面是一层虚土,下面则是坚硬的壳层。“火星探路者”还获得了许多有重大价值的信息,分析整理这些信息需要几年时间。

1998年3月,“火星探路者”号飞船及其携带的火星车停止工作。“火星探路者”共向地面传回了26亿比特的科学信息、1.6万幅图片,以及对火星岩石和土壤的15份完整的化学分析结果。由于“火星探路者”的成功探测,科学家们将进行下一步火星探测,即派遣一个自动取样飞船前往火星,把火星上的多种样品带回地球供分析研究。

1998年12月和1999年1月,美国先后发射两个火星无人探测器——“火星气候探测器”和“火星极地着陆者”。

“火星气候探测器”1999年9月在进入火星大气层时被烧毁。“火星极地着陆者”也于同年12月在预定着陆时间后下落不明。后查明原因为起减速作用的火箭发动机关闭过早。接连两次探测火星的失败严重影响了美国的火星考察计划,并使其一度中断。

2001年4月7日,美国“奥德赛”火星探测器发射升空。“奥德赛”将对火星进行为期两年半的地理勘探,主要任务仍然是在火星上寻找水,以确定这颗红色行星上是否存在生命。这次发射标志着美国火星探测计划重新启动。

 火星上有生命么

无数的探测器发射升空,无非是想证明两个问题:第一就是火星上到底有没有生命,第二个就是火星适合不适合人类居住。在这两方面,知识界还远远没有达成共识,但是还是有一些结论性的东西值得我们注意。可以肯定的是,火星上肯定没有高级的生命存在形式,但是考虑到微生物的生命能力一般相当强,所以很多科学家转而去寻找火星上的微生物。美国南加州大学一位名叫约瑟夫·米勒的核生物学家是比较有发言权的。他研究了25年来一直被美国太空总署(NASA)忽视的资料,提出惊人论断:火星上有微生物!

1975年8月和9月,NASA向火星发射了两艘“海盗”号太空飞船。大约1年后,两艘太空飞船到达火星大气层,并分别向火星地表投放了探测器。两个探测器进行了一系列实验,其中就包括寻找火星上有生命的证据。

米勒于1999年呼吁NASA重新研究这些资料,经过仔细研究,米勒非常吃惊地发现:火星土壤的气体释放周期跟地球土壤中微生物群落新陈代谢的周期非常类似。据米勒介绍,火星土壤样本的气体喷发以火星上的一天为周期,并且在白天温度高时气体喷发频繁,而夜晚温度降低时气体喷发就减少了。这同地球上简单的生物体受温度影响的生理节律非常类似。更有意思的是,在当年的实验中,当不断释放气体的土壤样本被加热到摄氏160度的高温时,气体释放突然停止了。米勒说:“我90%地肯定那就是火星微生物在释放气体。后来发生的事情就是我们杀死了所有的微生物。”

米勒的惊人论断一出现,一些科学家立即对其表示怀疑。他们对火星土壤冒气的原因进行了多种解释。NASA火星环球探测计划的规划师阿丹·阿比称:“火星土壤冒气,是因为土壤中有大量的过氧化氢,它们最终会产生化学反应,就像米勒看到的那样。”科罗拉多大学地质科学系的教授布鲁斯·贾科斯基称,火星土壤有规律冒气的原因,可以有多种解释,比如,是因为“海盗”号飞船内温度起伏不定,或者是由于火星大气压力,还有可能是探测器机械臂的震荡。

无论如何,火星微生物的存在性肯定会一直研究下去,而且很多更新的结论将会检验这一论断的可靠性。

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