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1、为火星探测寻找最佳着陆地点Shea发表于2012-08-0909:22
2、RichardA.Kerr 文 Shea 译行星科学家们正在为下一代火星车寻找既安全又有科学价值的着陆地点,但是资料显示恐怕鱼和熊掌不可得兼。[图片说明]:计划于2010年发射的耗资15亿美元的“火星科学实验室”(MSL)。图片版权:NASA/JPL-CALTECH。第一次发射火星着陆探测器时,不可避免地看上去更像是扔标枪。对于1977年的“海盗”号而言,当时没有人知道火星上哪里是安全的、哪里又是有探测价值的。但是现在不同了,在5次安全地着陆火星之后
3、,再加上传回的几万亿字节的数据,美国宇航局(NASA)开始为下一个火星着陆计划寻找着陆地点。这次他们要正中靶心,把着陆器送到一个封存着火星的温暖与潮湿的信息几十亿年的地方。如果运气好,他们甚至可能会发现火星早期生命的踪迹。8到目前为止,科学家们在识别火星上的安全着陆地点方面保持着完美的纪录。但是,寻找在地质学上有科学意义的着陆地点又却是另一回事。2004年,在火星轨道上的摄谱仪所发回的数据中出现了一个“矿物信号”,这直接导致了“机遇”号火星车着陆在了本初子午线平原(MeridianiPlanum)的平坦开阔地上,在那里发
4、现了古代盐湖的遗迹。但是“机遇”号的孪生兄弟“勇气”号着陆在了被许多科学家认为是古代河床的地点,结果却发现那里只不过是一片熔岩曾经流过的地方。在选择着陆地点时,“要综合地貌和矿物学特征,这样那才能事倍功半,”美国亚利桑那州立大学的行星地质学家詹姆斯·赖斯(JamesRice)说,“但是这说起来容易做起来难。”美国喷气推进实验室(JPL)的行星制图员蒂莫西·帕克(TimothyParker)说,尽管加倍地努力,但是在着陆的时候你也许会发现我们先前的预计可能完全都是错误的。为了避免2010年耗资15亿美元的“火星科学实验室”
5、(MSL)着陆火星之后出现同样的窘境,NASA成立了一个专门的委员会,包括了120多位科学家,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。专家们提出了35个可供选择的着陆地点,但是对于这35个候选地点的看法尚未达成一致。花3年时间把35个候选地点缩小到1个,就时间而言并没有看起来的那么漫长。[图片说明]:“火星科学实验室”(MSL)和火星探测车(MER)的比较,前者要大得多。图片版权:NASA/JPL-CALTECH。8综合数据一切从评估以前挑选工作的纪录开始。在最早的火星探测计划中,所有人都同意,科学家们
6、在选择着陆地点时基本靠运气。他们从两个“海盗”号火星轨道器发回的模糊照片中挑选了两个着陆地点。用JPL的行星地质学家、NASA着陆地点指导委员会副主席马休·戈龙贝克(MatthewGolombeck)的话来说这就像“盲人给盲人领路”。当时对可能撞坏着陆器底部的不可见岩石的数量和大小的预测以及对着陆地点可能使得着陆器翻到的坡度的估计,“从各个方面来讲都是错误的,”戈龙贝克说。到1997年NASA“火星探路者”计划的时候,较以前多得多的观测资料使得着陆地点的挑选成了一个更加理性的过程。着陆器的观测一开始就证明了科学家关于着陆
7、地点安全性的预言。在科学性方面,研究者们发现了与“海盗”号着陆地点类似的布满岩石的冲积平原。但不幸的是,那里的岩石太单一,所能提供的信息比预期的要少。当时间推进到火星探测车(MER)——“机遇”号和“勇气”号——的时候,“对着陆地点安全性的预言已经十分到位,”戈龙贝克说,“但是对于科学性还不够。”如同从火星轨道上所获得的光谱预言的那样,“机遇”号发现了由水形成的赤铁矿。但是与许多专家预计的相反,这些赤铁矿并非形成于拥有生命的湖泊的底部,而是在含盐的高酸性地下水中。有时水会流到火星表面,但在过去的超过30亿年的绝大部分时间
8、里,这一区域一直是含盐的沙丘。尽管如此,绝大部分科学家依然认为“机遇”号的着陆点选择还是非常成功的。他们希望能找到火星早期水的证据,他们找到了。对于“勇气”号着陆地点古谢夫环形山(GusevCrater)的选择却并非如此。在原先155个候选地点中,绝大部分被证明存在有致命的问题:风太大无法着陆,灰尘太多无从从事地质学研究,巨石太多,没有足够的空间供着陆,等等。最后剩下4个地点可供选择,其中一个被许多人认为是极为安全的后备着陆地点,但是那里对于全世界而言太平淡无味了,另一个地方发现水的可能性又很小。相比之下,古谢夫环形山看
9、上去更像是一个理想的选择。轨道成像观测使得许多专家相信,洪水曾经涌入了这座环形山,并且形成了一个深达几百米的湖泊。但是,在“勇气”号到达之后,结果却令人沮丧。用一个探测小组成员的话来说,这里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。当“勇气”号驶入附近的“哥伦比亚”山区的时候,它发现了水与火
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