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“凤凰”需克服三大挑战
新闻背景 “凤凰”7件“武器”
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从着陆到着手探测
“凤凰”需克服三大挑战

中原网  日期: 2008-05-27  来源: 郑州晚报  
  这是一幅描绘“凤凰”号火星着陆探测器着陆火星的景象。
  这是5月25日由美国“凤凰”号火星着陆探测器拍摄的第一批火星北极附近的彩色图片其中一张。
  挑战一

  极地环境

  北极地表温度低至零下123摄氏度

  “凤凰”号着陆点在火星北极瓦斯蒂塔斯—伯勒里斯平原上。这一地点在火星上所处位置相当于地球上的加拿大北部。

  这次火星探测项目负责人之一、美国亚利桑那大学行星地理学学者彼得·史密斯解释说,之所以选择火星北极平原作为“凤凰”号着陆点,是因为那是最有可能保存火星地质历史的地带。另外,那里地势平坦,是“整个火星岩石最少的区域之一”,能增加着陆安全系数。

  尽管如此,火星复杂的地表仍使“凤凰”号着陆面临风险。

  美国“火星勘测轨道飞行器”在环绕火星的轨道飞行,先前长时间拍照勘察着陆区域,在那里发现超过500万块大岩石。着陆时若撞上这些岩石,“凤凰”号便会“出师未捷身先死”。

  此外,项目负责人之一埃德·谢迪维说,先前传回的图片显示,着陆区域遍布不规则裂缝,会增加“凤凰”号着陆时“站稳”的难度。

  火星北极地表温度通常在零下123摄氏度左右,也是影响因素之一。

  谢迪维说:“这对我们而言是一个巨大未知数。我们要前往的毕竟是一个人类未及之地。那里的温度可能比我们预期的更为恶劣。”

  挑战二

  减速方式

  7分钟内速度从每小时1.9万公里骤降至每小时8公里

  最让科学家担心的是“凤凰”号进入火星大气层后能否顺利减速,实现“软着陆”。

  据估算,“凤凰”号以每小时1.9万公里速度进入火星大气层。随后7分钟内,它必须完成一系列“规定动作”,然后“急刹车”,使飞行速度骤降至每小时8公里左右。科学家把这段时间称为“恐怖7分钟”。

  为实现“急刹车”,“凤凰”号预定连续12次点火发动反推火箭发动机,借助火箭发动机所产生的阻力减速着陆。这种减速方式与2004年成功着陆的“勇气”号和“机遇”号火星车不同,是科学家先前担忧的要点之一。

  “勇气”号和“机遇”号先以降落伞减速,随后借助于安全气囊保护,弹跳着在火星着陆。据美国航空航天局喷气推进实验室项目主管巴里·戈尔德施泰因解释,用气囊减速不适用于“凤凰”号之类质量偏大的火星探测器。若以气囊减速法着陆,“凤凰”号需要使用尺寸更大、质量更大的气囊,势必减少用于其他探测仪器的有效载荷。

  “凤凰”号所采用的着陆方式借鉴“火星极地着陆者”探测器,后者是美国航天局1999年1月发射的火星探测器,原本打算探测火星是否存在冰,但在预定着陆时间过后下落不明。

  火星探测项目负责人道格·麦奎斯申说,科学家分析并着手应对“火星极地着陆者”当年着陆时可能出现的技术问题,但“大量未知风险仍然存在”,因为“火星总是抛给我们一些不确定因素”。

  另外,“凤凰”号进入“恐怖7分钟”前还有一段让科学家担忧的“通信中断期”。接近火星大气层前,“凤凰”号预定把装有挡热板的一面转向火星,这使它与地球之间的无线电通信可能会短期中断。

  戈尔德施泰因说,他最担心的是如果通信无法恢复,科学家将再也无法接收数据,也无从得知“凤凰”号究竟出现了哪些问题。

  挑战三

  “折扇”电池

  打开电池板的过程“至关重要”

  “凤凰”号着陆后还面临一项“性命攸关”的挑战:能否顺利展开电池板。由于它的两扇太阳能电池板将在主体两侧像打开折扇一样展开,科学家把这一过程比作“跳扇子舞”。

  麦奎斯申说,电池板由石蜡封住,“凤凰”号着陆后,制动装置会使蜡熔化、脱落,让电池板展开。

  这一过程需耗费大约2至5分钟。

  而如果电池板未能顺利展开,缺少电力支持的“凤凰”号最多只能“存活”31个小时,无法支撑原定3个月任务期。

  因此,麦奎斯申说,打开电池板的过程“至关重要……直到确认太阳能电池板展开,大家才能松一口气”。他还说,如果电池板只打开一扇,“凤凰”号“理论上”仍可以执行一些任务,但“有点难度”。

  美国“凤凰”号火星着陆探测器于格林尼治时间25日23时53分(北京时间26日7时53分)在火星北极附近着陆。北京时间5月26日9时54分,美国宇航局接收到了“凤凰”号发回的首批火星照片。后续3个月内,“凤凰”号将取样并分析火星地表下的冰层,所获数据用于判断火星上是否出现过液态水和有机化合物等生命存在的必要条件。

  然而,从着陆至着手探测,这一探测器需克服重重挑战。

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