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2011-6-6

勇气号火星车的挽歌

归档于: 天文空间科学, 译文快递 @ 3:53 pm

Jim Bell
译自SkyandTelescope.com,2011年5月27日

本周NASA正式宣布勇气号火星车的任务完结,这给人的感觉是悲哀与骄傲掺半。在超过12年的时间里,我曾经担任了勇气号立体全景照相机(Pancam)的首席科学家,现在我要回溯到照相机最初为一项先驱任务设计时的情形,这项先驱任务最终变成了双子火星探测车

>这张鸟瞰图结合了探测器底板的自拍照以及NASA的勇气号火星车拍摄的火星表面全景拼接照片。(图片提供:NASA/JPL-Caltech/Cornell)

在2010年3月丧失与火星车的通讯之后,勇气号小组已经看到了任务的终结。为了重新建立联系,任务工程师作出了英雄壮举,试过了一长串可能的“故障方案”以及通讯策略。然而最终勇气号被火星冬季的极端严寒以及两只损坏的车轮征服了,后者让它遍布尘埃的太阳能电池板无法指向太阳。

但是这是怎样的任务啊!勇气号的设计目标是坚持90天,却持续运转了超过6年,小组操纵着火星车在岩石遍布的火山平原上行驶了超过5英里(8千米),爬过崎岖的古老山峦,急行通过庞大的沙丘旷野。最终它将大多数的任务时间花费在本垒(Home Plate)区域附近,这里冲满了成层的水合矿物。来自火星车的数据带来了数十项科学发现,不过对于我来说,有三项是最为重要的:

勇气号火星车在使用岩石磨损工具轻擦岩石表面之后拍摄了这张假彩色照片,目标岩石被非正式命名为“星辰(Star)”(左侧)以及“克劳福德(Crawfords)”(右侧),它们位于“本垒”的一块露出地面的岩石之上。(图片提供:NASA/JPL-Caltech/USGS/Cornell)

含水的硫化物以及富含硅的土壤,它们位于哥伦比亚山(Columbia Hills)以及本垒周边。这些矿物及其出现的环境(本垒是一片圆形的精细成层高地,可能是火山锥或者其他热液矿床被侵蚀后的残留)告诉我们,古谢夫(Gusev)环形山在历史上的某一时期拥有液态水,并有热源存在——如我们所知,这是认为某区域适合生命存在的两个关键因素。

碳酸盐矿物,它们出现在哥伦比亚山的一些岩石中。如果火星过往的气候确实比现在更加温暖湿润,预计那里应该有碳酸盐矿物存在。然而对它们的探测直到现在都还难以捉摸,在手头的任务数据中,人们只找到了相对较少的事例。实际上,勇气号小组在火星车进行测量之后,必须要努力工作好几年,才能揭示出碳酸盐的踪迹。但是踪迹确实就在那里,随着分析的继续,对于火星整体的结果将是意义深远的。

岩石类别难以置信的多样性,这是整个火星的特性,勇气号可以在古谢夫环形山采样。部分岩石看起来是来自邻近火山岩浆流或者火山灰沉积物的,而其他似乎是随着时间的推移由远方的撞击或者火山活动抛射到这一区域的,少数一部分甚至可能是外太空落下的陨石。勇气号的仪器让小组成员可以认识到这一惊人的多样性,因此可以了解更多有关整个火星的信息,而不仅仅是古谢夫。

这张在2005年5月拍摄的古谢夫环形山日落是勇气号最具代表性的照片之一。(图片提供:NASA/JPL/Texas A&M/Cornell)

我因为Pancam在这些发现中起到的作用而感到极其骄傲。而勇气号的仪器同样还让无数的工程“发现”变成了现实——举例来说,它告诉了我们如何遥控驾驶车辆爬过1.5亿英里之外松散的砾石山坡。人人都认为火星车确实很好地度过了一生。

勇气号还帮助我们测试了一个实验:如果我们将火星车的所有照片在网络上公开,让全世界的人都可以几乎实时看到它们,人们会不会跟踪查看?他们确实这样做了!我们在小组之外的同事会不会抢先我们发布科学的结果?这种事情没有发生。我确信这个实验取得了巨大的成功,也为未来的行星探索任务树立了榜样。我在考虑会不会在10年或者15年之后,我会遇到一些年轻的同行,他们因为儿时可以在课堂或者客厅中每日查询勇气号拍摄的最新火星照片而踏上空间探测之路。这会让人极其满足,同时也是伟大的证明,说明公开分享勇气号这样的空间探测数据的力量。

同时,在火星的另一面,机遇号在继续漫步,现在距离与城市大小相当的奋进(Endeavour)巨型环形山边缘只有两英里,在两架火星车工作期间,轨道测量第一次在环形山边缘辨认出了黏土矿物存在的迹象。黏土也是在水中形成的,不过形成环境酸性较小,与机遇号业已测绘过的硫酸盐相比对生命更加适宜。那些黏土在地面上是什么样的?它们是不是可以帮助我们了解火星潮湿的远古历史以及适居性呢?我迫不及待地想去弄清楚。

勇气号现在永久安息在本垒高地附近富含盐份的柔软沙坑中。我们并不知道火星车的确切死法,也许是某些焊点破裂了,也可能是某些磨损的电线最终断开了。有些人认为我们可能永远也不会知道发生了什么,但是我觉得他们错了。有朝一日,当人们造访火性并走过本垒,看一看我们覆盖着尘埃的20世纪后期亲切的太空技术时,他们会查明原因的。到那时,我希望勇气号的安息地可以被保护起来,成为遍布太阳系且数量日益增长的行星际历史着陆点之一,它们分布在火星、月球、金星、爱神星以及土卫六上(未来会出现在火卫一、火卫二、其他小行星,甚至有可能在木卫二以及土卫二上),这是与我们这个物种永无止息的探索勇气相称的颂词一部分。


Jim Bell是一名行星科学家,也是亚利桑那州立大学地球与空间探测学院的教授。作为勇气号和机遇号Pancam彩色照相机的首席科学家,他撰写了两本以火星车摄影征途为主题的书籍:《来自火星的明信片(Postcards from Mars)》(Dutton出版社,2006年)以及《三维火星(Mars 3-D )》(Sterling出版社,2008年)。点击这里查看两架火星车拍摄的大量高分辨率彩图和全景照片。

 

译文登载在http://www.astron.ac.cn/bencandy-3-5077-1.htm

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