孪生探测器超期服役
每晚关闭以前,“机遇”号和“勇气”号会将它们所在位置的照片和其他数据发送给“火星奥德赛”号轨道器,“火星奥德赛”号则会将这些数据发回任务控制中心。科学家在任务控制中心进一步确定“机遇”号
和“勇气”号的位置,决定它们下一步行进路线。“机遇”号和“勇气”号第二天一早醒来,会接到一天任务的指令,指令告诉它们向哪个方向行进,以及行进的时间。
所有这些行动都会经过地面模拟器的演练,确保“机遇”号和“勇气”号不会撞向哪块大石头,或从悬崖边掉下去。整个过程困难重重,但这是驱动两台探测器在距地球100英里之遥的火星上行进的唯一途径。由于行进指令通过“火星奥德赛”号传递会出现延误,“机遇”号和“勇气”号收到指令的时间从1.5个小时到一天不等。
值得注意的是,尽管已经超期运行几年时间,但“机遇”号和“勇气”号所遭受的机械故障屈指可数。刚刚度过火星冬天的“勇气”号最近被命令向南行进,对几座曾经爆发过的火山的地质特征进行调查。“机遇”号则从直径800米的维多利亚陨石坑中爬了出来,目前开始向1公里以外一个名叫“奋进”(
Endeavour)的大陨石坑行进。从火星上空飞过的探测器机载摄像机对奋进陨石坑周围的岩石进行了扫描,结果科学家发现它们与以前见过的岩石类型截然不同。
尽管遭遇高强度辐射(与地球不同,火星没有磁场偏转太阳喷射的颗粒)和最低达零下95摄氏度的低温考验,“机遇”号和“勇气”号仍顽强地在火星上漫游。迄今,它们已向地面发回25万张火星照片以及36千兆字节的科学数据。就在“机遇”号和“勇气”号对历史最早可追溯至数十亿年前的岩石展开探索的同时,“凤凰”号火星探测器也被发射升空,对距离现在更近的火星地质特征进行探索。
不适于生命存在缘由
去年,“凤凰”号在火星北极一个称为瓦斯蒂塔斯-伯里利斯(Vastitas
Borealis)平原的地方着陆,整个着陆过程堪称完美。“凤凰”号刚一抵达这颗红色星球,亚利桑纳大学“凤凰”号任务首席科学家彼得·史密斯便期待“凤凰”号能进一步证实“机遇”号和“勇气”号以前发现的结果:一个覆盖着酸性和碱性土壤的地形,这种地形原本被认为不适于生命存在。其中的原因其实很好解释:火星经常遭到范围达数千公里的巨型尘暴的撞击。
一旦撞上火星,尘暴将土壤掀起,散落在整个火星表面。科学家过去认为,火星上某处土壤与另一处的土壤相似。“凤凰”号这次可以通过机械臂深入地下,采集火星土块在机载化学实验室上进行测试。“凤凰”号的机械臂挖开火星冰冻表面,清楚地露出一片片的冰,尽管它们迅速蒸发,“凤凰”号仍是在地球以外的星球上找到水的第一个探测器。
随着进一步勘测,有一个事实变得越来越清晰,那就是“凤凰”号支架下面的土壤(位于火星北极圈)与“机遇”号和“勇气”号在火星赤道附近发现的土壤属性截然不同。同海水一样,“凤凰”号下面的土壤稍显碱性,含有碳酸钙,碳酸钙通常形成于存在水的环境下。
史密斯说:“‘凤凰’号告诉我们,火星并非如我们原本想像的那样,处处都一样。如果火星处处都是酸性,且含盐,那么你可能很难想象生命会形成于这样的地方,但我们发现了类似于大家在地球海洋中看到的环境状况,对于那些试图在火星上寻找适于生命存在区域的人来说,这是个好消息。”科学家对“凤凰”号发回的科学数据展开认真研究,试图从中揭开火星历史的一些谜团。他们的猜测将火星土壤状况与火星方位的显著变化联系在一起。
探寻生命存在条件
在绕太阳运行过程中,地球几乎总以23.5度倾斜于轴心,这样一来,地球便有了四季交替的规律。今天,地球以约25度的倾角绕轴心运转,但在500万年前,这一倾角可能为40度,甚至是50度。通过将南北两极的冰帽更多地转向太阳光照的方位,火星冰层会融化并蒸发。随着火星大气层变得越来越厚重,凝结的云朵后来变成雪花,纷纷落到地面上,使火星表面变得潮湿。这至少是流行于科学界的主导理论。
“凤凰”号的深入实验在火星土壤中发现了一种称为高氯酸盐的物质痕迹。据史密斯介绍,在地球上,有些微生物将高氯酸盐作为能量来源。美宇航局科学家依照“凤凰”号发回的数据描绘了这样的一番景象:数百万年前,火星向太阳倾斜的角度更大,此时,火星可能更适于生命存在。不过,这段时间是否足够长,能让原始生命形成则是另外一回事。
史密斯说:“我们已经找到火星土壤中有营养物以及能量来源的证据,如果500万年前火星存在液态水,那么我们会接近于得出这样的结论,即火星具备生命存在的环境条件。如果你将地球上的生命带到过去不随气候变化的火星,那么这些生命可能无法存活。但在漫长的岁月里,比如说10亿年,如果火星慢慢转变,从一个更为适宜的环境变成我们今天看到的条件,我们一定想搞清楚小生物是否能跟着转变,慢慢适宜环境变化。”
“地球上的生命确实了不起。你可以使西伯利亚永久冻结带解冻,让冰封百万年的东西焕发生机。所以,谁知道会发生怎样的事情?”上周,美宇航局科学家公布的研究结果再次支持火星上存在生命的说法。他们报告说,每逢夏季,火星北极都会向空中喷射含有甲烷的羽状物。尽管甲烷并不是生命存在的确凿证据——地质进程同样会释放甲烷,但仍旧让我们看到了火星生命的美好前景。
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