火星任务

从远处看

纵观历史,人类仰望着天空中的火星,想知道:它会是另一个地球吗?火星有一个倾斜的地轴,一个大气层,一天只比地球长40分钟。由于火星表面有如此多的相似之处,即使没有明确的证据表明火星过去存在生命,我们也有充分的理由相信这颗红色星球的未来会有生命存在。

早在17世纪,就有人用望远镜瞄准火星,但1965年由洛克希德公司的阿特拉斯agena D火箭发射的水手4号才首次提供了这颗红色星球的近距离图像,这表明这是一个寒冷、死亡的世界。1971年,水手9号成为第一艘到达火星轨道的地球航天器,提供了更多关于火山口、山脉、极地沉积物和死火山的图像。尽管任务取得了成功,但“水手”号提供的问题比答案更多。很明显,解决这些谜团的唯一办法就是让某人或某物在火星表面着陆。

火星科学实验室的Aeroshell

火星上的维京人

1969年,美国宇航局选择马丁·玛丽埃塔作为维京计划的主要工业承包商。“海盗号”计划将包括一个从空中研究火星的轨道飞行器,以及两个研究火星表面的着陆器。马丁·玛丽埃塔的任务是设计和建造两个火星着陆器,将着陆器放置在玛丽安表面的入口系统,以及从地球发射维京着陆器所需的泰坦III和半人马火箭。

由丹佛航天团队建造的“海盗号”着陆器被《洛杉矶时报》称为“功能战胜形式的胜利……就像科幻小说作家设想过的任何火星机器一样怪异。”着陆器重1300磅,六面覆盖着水箱、天线和漏斗。着陆器内部的科学设备包括相机、核能发电机、飞船上的生物和化学实验室,甚至还有一些基本设备,比如可伸展臂末端的铲子和筛子。在其他目标中,维京号的任务是收集和测试另一个世界的土壤。由于从地球到火星再返回的无线电传输可能需要超过37分钟,计算机编程将是至关重要的,而“海盗号”将是有史以来最自动化的任务。

1976年7月20日凌晨1点33分,在人类首次登月的七周年纪念日,两个海盗号着陆器中的第一个与轨道器分离。正如预期的那样,信息到达地球花了19分钟。在位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的NASA喷气推进实验室的控制室里,行动和信息之间的时间差让所有参与者都感到压力。美国国家航空航天局的阿尔·希布斯(Al Hibbs)轻描淡写地说,在凌晨5点左右,“海盗号现在应该已经在火星表面了,无论如何。”

凌晨5点12分,美国宇航局终于确认着陆器安全着陆。喷气推进实验室的乔治·桑兹说:“指示的着陆时间显然比预期信号晚了17秒。当你面对一个跨越两亿两千五百万英里的自动宇宙飞船时,这已经很不错了。”世界各地的报纸和杂志很快就会刊登第一批从火星表面拍摄的照片。

几周后,第二艘海盗号着陆器在火星着陆,两艘探测器继续拍摄照片,取样土壤,并将数据发回地球,直到1982年完成任务。海盗号登陆器取得了巨大成功,传回的火星信息比科学界所知的还要多。虽然对生命的搜寻没有定论,但维京号发现了干旱河谷和过去降雨的证据——哪里有水,哪里就可能有生命。

许多年过去了,我们才回来。火星全球勘测者号是洛克希德·马丁公司丹佛航天工厂建造的轨道飞行器,标志着自1996年维京号以来首次成功返回火星。尽管发现了火星表面存在水的进一步证据,但随后又出现了一系列不成功的任务。有些计划被取消了,有些航天器根本没有按计划到达火星,比如98年的火星勘测者号(Mars Surveyor)任务,它以不适当的角度进入大气层并解体。除了少数例外,20世纪80年代和90年代对火星的继续探索来说都是充满挑战的时期。

2001:火星漫游

2001年的“奥德赛”号火星探测器在火星的北极附近发现了大量的氢气,这恰如其分地开启了火星探索的新纪元。奥德赛也成为美国宇航局和探索火星表面的各种火星漫游者之间的主要通讯工具。奥德赛号非常成功,它的任务已经延长了四次。它在2012年仍在运行,而且没有停止的迹象。

火星探测继续专注于追踪水。2006年,火星勘测轨道飞行器(Mars Reconnaissance Orbiter)拍摄了高分辨率图像,并帮助洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)的凤凰号火星着陆器确定了着陆点。2008年,凤凰号抵达绿谷地区,暴露出火星表面以下的冰层,彻底证实了火星上有水的证据。

火星科学实验室探测车最近的着陆是探索的最新一步。好奇号探测车由喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)建造,是迄今送往行星的最先进机器人。洛克希德·马丁公司利用多年的经验,可以追溯到维京号,来建造好奇号的防护装置减速伞胶囊。

其他洛克希德·马丁公司的飞船也将很快上路。火星大气与挥发性演化(MAVEN)任务将是一个用于深入研究大气的轨道飞行器。

正如登上月球的竞赛定义了20世纪的太空探索一样,载人火星任务将是21世纪太空探索的最高成就。洛·马公司现在正在努力研制猎户座多人载人飞船,这是下一代载人飞船。猎户座于2014年开始试飞,它看起来更像阿波罗时代的飞船,而不是它将取代的航天飞机。

人类天生喜欢探索,火星是下一个探索的前沿。在“海盗1号”成功登陆火星表面时,美国宇航局“海盗”飞行团队的科学家杰拉尔德·索芬博士说:“我们真的不知道前方会发生什么。随着时间一天天过去,我们会问新的问题。”

这些话今天仍然适用。

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