“好奇”号发射升空

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新浪科技讯 北京时间11月27日消息,美国宇航局的新一代火星探测器——火星科学实验室(MSL,即“好奇”号火星车)已经于美国东部时间10:05(北京时间23:05)在卡纳维拉尔角航天中心由一枚宇宙神-V 541型大推力运载火箭成功发射升空,发射后42分47秒,测控信号显示星箭分离成功,“好奇号”被成功送入飞向火星的轨道。接下来它将独立踏上漫漫征程,直到明年8月份登陆火星表面。这一探测器重达1吨,是有史以来人类送往另一颗行星的最庞大,最复杂的设备。

  光荣使命

  好奇号在本质上就是一台先进的移动实验室,美国宇航局对它寄予厚望,科学家们希望它能帮助查明火星是否在地质历史上曾经存在过可以让微生物生存的宜居环境。为此,好奇号携带了大量迄今被送往另一颗行星表面的最先进设备,其科学载荷的重量超过了以往任何一次火星车载荷的10倍以上。它将使用机械臂从地面铲挖土壤样本,并使用钻头钻入各类岩石内部取样并送入其“车载”实验室进行精密化验。借助精确着陆技术,好奇号能得以在经过精心挑选的最具科学价值的地区降落。根据计划,在其着陆后的23个月内, 它将对数十个样本进行化验。

  核动力驱动

  更大的载荷量对于科学家们来说当然是好事一桩。但是工程师们就犯难了:他们必须保证这辆大个子火星车能够在火星表面形式足够远的距离抵达科学家们希望进行探查的地点,同时还要在火星漫天黄沙和极端低温环境下保持“体温”并为各种设备供电。它的前辈勇气号正是由于太阳能帆板被沙尘覆盖,又面临火星严酷的冬季低温环境而永远无法苏醒过来了。但是好奇号将可以应对这种情况:它是第一辆采用了“核动力驱动”的火星车。

  具体而言,好奇号使用了由美国能源部提供的“多任务放射性同位素热电发生器”(MMRTG),其中装有4.8公斤的放射性物质二氧化钚用于能源供应。这并不是好奇号所使用的新技术,而是在过去40多年中早已被广泛应用于行星际探测的成熟技术,如1977年升空的,现在已经飞到太阳系最边缘的两颗美国旅行者号探测器,以及2006年升空,飞往冥王星的“新地平线号”探测器等等,都使用了类似的核动力技术。采用核动力供电方式将让火星车彻底摆脱对阳光的依赖,并大大延长其在火星表面的工作寿命。

  创新型的悬降着陆系统

  另一个让工程师们苦恼的问题在于,好奇号重达1吨,而之前的勇气号和机遇号火星车的重量仅有170公斤左右。2004年,勇气号和机遇号分别在火星的南北半球采用降落伞配合气囊弹跳的方式成功登陆火星表面展开考察工作,其中的机遇号甚至工作至今。但是好奇号让工程师们面临完全不同的课题:它太重了,无法再使用气囊弹跳的着陆技术,必须开发新的着陆方式。于是工程师们设计了一种喷气式的,类似UFO一般的悬浮平台,当进入火星大气层时它和好奇号一起紧紧挤在隔热罩内部,随后降落伞打开进行减速,当接近地面上空时降落伞脱落,悬浮平台启动,下面挂着好奇号进行悬浮飞行,在这一过程中还可以进行最后的地形位置修正,随后悬浮飞行器慢慢降低高度,轻轻地将好奇号安放在平坦的火星表面。

 

 

  好奇号的有趣花絮

  你知道好奇号这个名字是怎么来的吗?其实这是一位华裔小女孩的主意。2009年,美国宇航局面向全球公众征集下一辆火星车的名字。当时科学家们称之为“火星科学实验室”,即MSL,但是这太死板了。宇航局需要给它取一个亲切的名字。最后,在无数的建议中,一位来自美国堪萨斯州的6年级华裔小女孩克莱尔·马(Clara Ma)提出的名字“好奇”得到了最高的呼声而被选中。她也因此获得美国宇航局的正式邀请前往宇航局喷气推进实验室(JPL)现场观摩好奇号的组装过程,并亲笔在好奇号的身上签下自己名字的殊荣。

  另外,为了进一步鼓励公众关心并参与美国的航天和天文探索项目,激发他们的兴趣,宇航局还在其TWITTER官方账号上发起了一项报名参加发射现场推特微直播的活动,结果共有超过1050人在线注册报名,最终有150名幸运儿在26日的发射当天受邀前往卡纳维拉尔角发射现场观看发射过程并通过各自的推特账号向全世界现场直播。

  火星上究竟有没有生命?

  水是生命之源,从很大程度上来说,人类在火星寻找生命的努力基本是围绕着寻找水为主线展开的。那么火星上究竟有没有水呢?自从19世纪和20世纪初期火星运河传言的热潮发生之后,在以美国天文学家洛威尔为代表的一大批先驱的工作基础上,我们对于火星的了解出现了大的飞跃,但是由于火星太过遥远,直到上世纪50年代我们依旧对它知之甚少。

  直到航天时代的到来,我们才第一次有能力去“抵近观察”。自从1964年美国水手-4号探测器首次成功飞掠火星并传回21张图像以来,迄今人类一共执行了大约40次火星探测任务,其中可以算取得完全成功的大约有16次。

  在早期的探测计划中,1964年到1971年间,美国相继成功执行水手-4号,6号,7号和9号轨道探测任务,基本完成了对火星的全球观测,并在1975年成功执行著名的“海盗”探测计划,将两艘装备精良的探测器着陆在火星表面,这是人类首次成功着陆火星表面并正常工作的探测器。它们发回了人类获取的首批火星地面图像,并使用机械臂和精密实验室设备对火星的地表土壤样本进行了检验。海盗一号着陆器一直在火星表面工作到1982年11月份,而海盗-2号着陆器也工作到了1980年4月份。他们的考察结果尽管后来认为存在争议,但基本认为否定了火星上存在生命的可能性。

  但是探测器也发现了大量不同寻常的现象,显示火星过去,甚至现在还有水存在的迹象,包括明显的冲刷痕迹,河床遗迹,雾气和霜等等。1996年,火星探路者抵达火星,首次采用火星车的形式展开考察,它和后来的探测项目,包括2004年的勇气号和机遇号探测项目等等都找到了大量的地质学和矿物学证据证明火星上确实曾经存在大量的水。

  这一次好奇号火星车将要考察的地点为盖尔陨石坑,这也被地质学家们认为是一个古代的湖泊沉积场所,轨道卫星观察已经在这里发现了粘土矿物存在的线索,好奇号将抵达这里展开详细的考察。我们等待它的好消息。(晨风)

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