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探究好奇号火星着陆点 神秘盖尔"土堆"意外胜出

http://www.kexue.com 2011-11-25 09:40:16 光明网  发表评论


好奇号火星车

  11月25日,美国宇航局探测车计划火星科学实验室(MSL)好奇号将从肯尼迪航天中心出发,为美国下一个十年的火星探测项目拉开序幕。

  日前,《科学时报》对好奇号着陆点选择联合主席、美国史密斯研究所地球行星研究中心教授John Grant进行专访,揭开了好奇号着陆点选择的秘密。

  “盖尔”胜出

  今年7月,美国宇航局发言人宣布,好奇号探测器将降落在火星表面一个名叫“盖尔”的陨石坑中。经过5年的认真挑选,顶尖科学家、工程师以及管理人员,还有行星科学共同体首选“盖尔”作为好奇号的着陆点。“盖尔”陨石坑位于火星赤道以南,位于一个海拔5000米的高地附近,形成于大约3.5亿至3.8亿年前,面积相当于美国康涅狄格州和罗得岛州之和。

  John Grant介绍,这个陨石坑由层状岩石构成,前期的信息告诉我们,层状岩石中含有黏土和硫酸。而这些物质和地貌的形成都与水有关。早在2006年,美国宇航局就成立了一个专门的委员会,120多位科学家加入了着陆点选择工作中。他们计划用3年时间来挑选一个既安全又有丰硕科学回报的着陆地点。起初,专家们提出了35个可供选择的着陆地点。“当时我们每个人每天都要看厚厚的一叠资料。”John Grant说,“同时,也要没完没了地参加研讨会。”

  2008年,从激烈的竞争中,埃伯斯瓦尔德环形山与盖尔陨环形山、霍尔登环形山及马沃斯山谷等四个备选地点入选“终极四强赛”。从美国宇航局的火星轨道勘测器上搜集到的数据中,研究者了解到上述四个地点中都含有页硅酸盐。这说明,这里古代曾有水存在。重要的是,这四个地点的安全性都得到了工程师的首肯。

  最后,又经过层层筛选,“盖尔”这座神秘的“土堆”胜出了。

  “恰好”又是陨石坑

  如果关注过几年前“勇气号”和“机遇号”在陨石坑的着陆,我们会有一个疑问:火星探测器都必须在陨石坑中着陆吗?

  “绝不是这样的。”John Grant解释道,“好奇号只是‘恰好’再一次选择在陨石坑着陆。”的确如此,尽管都选择了陨石坑,但勇气号着陆点在“古谢夫”陨石坑,直径约有150公里,而机遇号着陆的“鹰”陨石坑直径则只有22米。“差异巨大的尺寸告诉我们陨石坑只是巧合。”

  除了局部地理条件,科学目标则是决定着陆点又一重要因素。尽管拥有几乎完美的局部地理条件,勇气号着陆的古谢夫陨石坑却让人大跌眼镜。勇气号带着寻找水的使命到达火星,但是古谢夫就像是一个由熔岩撞击粉碎而形成的“玄武岩监狱”,从来就没有水的存在。

  John Grant表示,好奇号的目标是寻找并评估火星是否具备潜在的适宜人类居住的条件,而勇气号和机遇号则是为了帮助我们理解水在形成火星表面结构中发挥的作用。“同时,好奇号火星车要重得多,并且有一套完全不同的着陆系统。与先前的勇气号和机遇号所不同的是,好奇号火星车着陆系统没有安装安全气囊,因此对着陆点火星表面的要求更加苛刻了。”John Grant介绍。

  据悉,美国宇航局为好奇号火星车设计了复杂的着陆程序。好奇号进入这颗红色行星的大气后,将借助一个大降落伞把它的隔热板及后壳扔掉,以减慢下降速度,然后再利用被称作“天空起重机(Sky Crane)”的推进器慢慢下降。这个起重机将利用电缆把该车放在火星表面,然后它会飞走,最后坠毁。

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