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“好奇”号火星探测器将着陆盖尔陨石坑

发布时间:2011年07月27日 08:40 | 进入复兴论坛 | 来源:《科学时报》


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  此次选址将成为美国宇航局火星探测项目成败关键

  本报讯在史密森学会下属国家航空与航天博物馆提供的一幅相称的主题背景前,美国宇航局(NASA)的官员于日前宣布,它的下一代火星探测器“好奇”号(又名火星科学实验室)将于今年11月被送往火星上直径155千米的盖尔陨石坑,这次任务旨在寻找是否已有生命存在或曾经存在于这颗红色的星球上。这项斥资25亿美元的探测项目是关于至今仍相当神秘的新技术以及着陆点的一场赌博。

  就像许多人预测的那样,NASA宣布其负责空间科学的副局长Edward Weiler已经决定,让900千克的“好奇”号探测器降落在盖尔陨石坑中的一个5千米高地附近的层状沉积物上。这是经过5年的着陆点遴选过程后,团队的顶级科学家、工程师以及管理人员,还有行星科学共同体首选的着陆点。

  NASA从2006年即着手挑选“好奇”号的着陆点,最初候选的着陆点约有30多个,2008年进一步压缩至4个。最终,盖尔陨石坑胜出。

  盖尔陨石坑得名于澳大利亚已故天文学家沃尔特·盖尔,他发现了双星和彗星组成的天体系统。这个陨石坑位于火星赤道以南,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。盖尔陨石坑内中心山丘的层状物含有黏土和硫酸,着陆点周围存在沉积物形成的冲积扇区域,这些物质和地貌的形成都与水有关。

  “好奇”号项目科学家、帕萨迪纳市加利福尼亚理工学院的John Grotzinger认为,盖尔陨石坑是唯一同时具有两大优点的着陆点。首先,作为行星上的最低点之一,几乎可以肯定,盖尔陨石坑在火星的早期历史中曾孕育过一个湖泊。此外,由沉积层堆成的高地具有完美的层次,因此可以让“好奇”号探测器漫游其上,对由一系列水蚀变矿物标记的几种不同的远古环境进行采样分析。Grotzinger表示:“我们可以采集到3种不同可居住环境……而其他的着陆点则难以实现这一目标。”

  美中不足的是,盖尔陨石坑的地质学特征远没有与它最接近的竞争者——埃伯斯瓦尔德陨石坑——来得清楚。与后者不同,至今尚没有决定性的地质学迹象表明盖尔陨石坑曾拥有过一个湖泊。并且也没有人能够说清这些分层的高地是如何形成的——是在湖泊中形成还是其他地方;是由溪流带来的沉积层,还是由风吹来的尘埃、火山灰,或是天体碰撞残骸。

  无论神秘与否,此次选址将成为NASA火星探测项目成败的关键。如果“好奇”号探测器能够发现由早期生命留下的有机物质,毫无疑问,在未来30年、斥资数百亿美元的尝试从火星采集样品返回地球的项目必将重返盖尔陨石坑,一旦这次没有找到有机物质,那么下一代火星探测器将不得不另起炉灶,重新选择其他类型的着陆点。

  在豪赌着陆点的同时,NASA也为它的一项新技术下了注。在航行控制下,“好奇”号探测器拥有一套进入火星大气层的新系统。该系统成功与否对于未来的火星探测任务,以及将火星样品带回地球而言至关重要。

  “好奇”号的块头与小汽车相当,长度约为2004年登上火星的“勇气”号火星车的两倍,重量是后者的5倍多。以核动力驱动的“好奇”号携带的探测设备更多、更先进,在火星表面的连续行驶能力更强,其发射窗口期为今年11月25日至12月18日。

  许多的技术问题都将在“好奇”号探测器按计划于明年8月登陆火星后得出答案。之后,至少两年的科学探测任务随即展开。

  根据奥巴马政府去年公布的新太空战略,美国将以火星为太空探索的新目的地;美国航天局将在2025年后,将宇航员运送至小行星等近地轨道以外的天体;到本世纪30年代中期,将美国宇航员运送至环火星轨道。