2012年8月5日晚,NASA迄今为止最雄心勃勃的一颗火星探测器——“好奇号”探测器(美国国家宇航局研制的一台探测火星任务的火星车,于2011年11月发射,2012年8月成功登陆火星表面。它是美国第七个火星着陆探测器、第四台火星车,也是世界上第一辆采用核动力驱动的火星车,其使命是探寻火星上的生命元素)通过一台天空起重机着陆在火星上的盖尔陨坑(Gale Crater)内,该陨坑直径154公里。

 

接下来的几周内,“好奇号”探测器发现了一个古老河床的痕迹,进一步证明在远古火星可能存在微生物。几个月下来,“好奇号”的评估显示,火星上的辐射不会影响载人任务探测这颗红色行星。

 

此后,“好奇号”就一直前进着。它穿过盖尔陨坑的平原,来到5.5千米高的夏普山(Mount Sharp)下。截止今日,它已经行驶了超过17公里。“好奇号”不断收集的数据将帮助科学家们进一步了解远古火星及其是否支持生命存在,以下,是“好奇号”这五年来的十大精彩瞬间。


发射

图自: collectSPACE/Robert Z.Pearlman

 

“好奇号”原定于2009年升空,但最终延期了两年。2011年11月26日,这台探测器终于在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地搭乘联合发射联盟的Atlas V火箭完美升空。大约有13500人在附近的NASA肯尼迪航天中心观看了这次升空,还有更多观众在周边地区观看,就连NASA的官员们也参加了这场盛会。


 

“这绝对是一场工程奇迹,将把科学带往人们从未想象过的方向,”当时的NASA火星探测计划负责人道格·麦克奎斯逊(Doug McCuistion)在“好奇号”升空不久后说道,“我甚至不敢想象我们将获得怎样的发现。”

 

着陆

图自:NASA/JPL-Caltech


2012年8月5日,在太空中跨越了5.66亿公里后,“好奇号”安全着落在盖尔陨坑内。其最终目的地——夏普山(正式名称为伊奥利亚山)就在其行驶范围内。这次的着陆并非轻而易举,“好奇号”是第一台通过装有火箭发动机的天空起重机降落火星表面的探测器,这台起重机自行切断了和探测器的连接,故意坠毁在安全距离以外,以保护探测器。

 

当“好奇号”传回已经度过“恐怖七分钟”平安抵达火星的消息时,位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的NASA喷气推进实验室指挥中心爆发了热烈欢呼。与此同时,全世界数百万正在网上观看着陆直播的人们也因此雀跃。“我们重返火星了,”时任NASA局长查理·博尔德(Charlie Bolde)在“好奇号”抵达几分钟后说道,“事情再好不过了。”


一张火星全景图

图自:NASA/JPL-Caltech/MSSS


着陆几天后,“好奇号”就传回了第一张火星表面全景图。这张360度的照片是由该探测器的桅杆相机(Mast Camera)拍摄的多张指甲盖大小的照片拼接而成的。这只是“好奇号”在接下来几年中里将要拍摄到的惊艳照片的序曲,每隔一段时间,“好奇号”团队便会指示该探测器通过火星手持透镜成像仪(MAHLI)自拍。这些照片不仅显示了探测器周边的壮观远景,还能帮助团队成员监控探测器的工作状态。


这些年来,车轮的磨损颇为扰人。火星的粗糙地形对车轮的磨损速度比控制中心的科学家们预料的要快,所以,负责人们指挥探测器尽可能地选择更柔软、更好走的地段。

 

第一次发射激光

图自:NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/IRAP


2012年8月,“好奇号”著名的激光设备——化学与摄像机仪器(ChemCam)在其着落几周后便进行了第一次测试。10秒内,ChemCam对一颗名为“加冕礼”(Coronation)的石头发射了30束激光脉冲。这次的激光发射只是试验,但之后的发射任务让“好奇号”了解到了这块石头的成分。

 

“我们获得了‘加冕礼’的光谱,里面蕴藏了许多信息,”ChemCam首席科学家,来自新墨西哥州洛斯·阿拉莫斯国家实验室的罗杰·威恩斯(Roger Wiens)当时在一项声明里说道,“我们的团队很激动,也在很努力地研究这一结果。我们耗费了八年时间建造该仪器,现在终于有所收获了!”


发现宜居环境

图自:NASA/JPL-Caltech/MSSS


“好奇号”着陆几周后就获得重大发现——火星上的一处古老河床可能曾存在及臀深的水。探测器拍摄的照片显示,该处存在又大又圆的石头,这意味着可能是水将它们从遥远的地方搬运而来。

 

“有许多论文都是关于火星河道的,对是否曾经存在过水提出了许多假设,”来自加利福尼亚大学伯克利分校的“好奇号”合作研究者威廉·迪特里希(William Dietrich)在当时的一份声明中说道,“这是我们第一次真正见到火星上被水搬运过的石头,我们终于从预测河床物质大小的阶段前进阶到了直接观察的阶段。”


钻探的第一颗石头

图自:NASA/JPL-Caltech/MSSS

 

2013年2月,“好奇号”通过了第一项重大钻探测试,它在一块名为“约翰·克莱恩”(John Klein)的火星岩石上凿出了一个2厘米深的小洞。照片显示,钻探器凿出了一个正圆的小孔,周围散落着穿凿的碎屑。虽然这只是一项测试,但NASA所选的石头还是含有远古湿润环境存在过的证据。

 

“钻探前对这块石头的观察显示,在一段或几段时期内,火星可能存在过湿润的环境,”任务负责人在当时的一份声明中说道,“我们的团队计划通过‘好奇号’的实验设备分析该石头内部的粉末样本,进一步研究该地区的环境历史。”

 

然而,2016年12月,“好奇号”的钻头进给机构发生故障,钻探工作也就此暂停。如今七个多月过去了,NASA仍在研究解决方法。

 

第一次使用火星样本分析仪(SAM)和化学与矿物学分析仪(CheMin)

图自:NASA/JPL-Caltech/MSSS

 

在“好奇号”分析了一颗火星岩石的内部样本后,科学家们得出结论:远古火星可能存在微生物。通过来自“约翰·克莱恩”的另一份样本,该探测器的CheMin以及SAM设备发现,粉末中存在许多生命元素:氮、氧、氢、硫、磷和碳。

 

“盖尔陨坑的石头中隐藏着火星的自传,我们的解读才刚刚开始,”NASA火星探测项目首席科学家迈克尔·梅尔(Michael Meyer)当时在位于华盛顿哥伦比亚特区的NASA总部说道。后来的钻探样本分析显示,在远古时期的数百万年里,盖尔陨坑可能存在一个宜居的湖溪系统。

 

为载人任务评估辐射

图自:NASA/JPL/MSSS/Marco Di Lorenzo/Ken Kremer

 

“好奇号”也在帮助NASA将宇航员送往火星。该探测器的辐射评估探测器(RAD)于2013年传回评估结果,显示人类在为期860天的火星探测任务中(其中去程180天,在火星表面执行任务500天,回程180天)将受到1.01西弗的辐射,而欧洲太空总署规定的宇航员一生接受的辐射上限为1西弗,该剂量会导致宇航员罹患致命癌症的几率上升5%。


目前,NASA设定的上升几率上限为3%,但也可以进行调整以适应近地轨道外的任务。“辐射量是可以控制的,”该研究的主要作者,来自科罗拉多州波尔得西南研究院的RAD资深研究员唐·哈斯勒(Don Hassler)说道。

 

发现第一块陨石

图自:NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/IRAP/LPGNantes/CNRS/IAS/MSSS

 

“好奇号”遇到的石头里,并不是每一块都来自火星。2014年7月,NASA宣布该探测器发现了一块2米宽的石头,科学家们将其命名为“黎巴嫩”(Lebanon)。它的附近还有两个较小的伙伴。“好奇号”通过ChemCam和远程显微成像相机(Remote Micro-Imager)拍摄了这块巨石的详细照片,发现其表面存在奇怪的孔洞。


“重金属!我们在火星发现了陨铁,”“好奇号”的负责人们当时在官方推特(@MarsCuriosity)上这样写道。


抵达夏普山

图自:NASA/JPL-Caltech/MSSS


来源:https://www.space.com/

译者:刘玥

责编:钟狼将 陈田

美国“好奇号”拍摄到火星真实环境

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作者:佚名
来源:漫步宇宙