? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 航天時代?火星探索?勇氣號和機遇號的火星之旅

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2021-06-25? ?青野云麓? ?

一九七七年，在康奈爾大學克拉克大廳一間被稱為火星屋的房間中，凌亂地堆放著一卷卷的照相紙，研究生史蒂夫斯奎爾斯隨意的就打開了其中的一卷，他想趕快看完，應付這次的作業(yè)。但是當他看到照相紙中的圖像的時候啊，瞬間就被這些奇異的景象所吸引了。之后連續(xù)四個多小時，他都像著了魔一樣，整個人都撲在了一張又一張的照片上。這是一些什么照片呢？他們是海盜號傳回來的火星景觀圖像，多年以后啊他還在回味。這個改變他人生軌跡的一天。在將近三十年后，史蒂夫斯奎爾斯已經(jīng)成為了火星探索漫游者，也就是M12任務的首席科學家。

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正是這一顆探測器對火星的探索，促成了另外一對孿生漫游器，也就是著名的勇氣號和機遇號的誕生。你可能想象不到啊，人類在二十世紀末的時候就已經(jīng)對火星的景觀是了如指掌了，甚至呢還遠遠超出了對月球的了解。當然，這些成就呢都歸功于水手號、海盜號以及火星全球勘測者等航天器的努力，他們?yōu)槲覀兣南铝嗽敱M的火星圖像。那么人類對于火星的下一步期待是什么呢？那當然就是尋找生命。NASA在火星上尋找生命的重要戰(zhàn)略就是追蹤水。即使火星表面現(xiàn)在沒有水，但過去仍然可能存在水，尤其是能夠支持生命的水。而我們本期節(jié)目的主角勇氣號和機遇號的任務也正是如此。讓設計者大吃一驚的是，雖然預計壽命都只有九十天，但勇氣號和機遇號都大大地突破了這個工作期限。他們像兩個機器人地質學家勇敢地穿行。在險惡的火星地表長達十多年，他們的探險故事的精彩程度遠遠超出了設計者最初的想象，他們探險的過程和遭遇也成為了傳奇的一部分，為人們所津津樂道。二零零四年一月四日，在旅行了七個月，穿行了四點八億公里之后，勇氣號以一萬九千二百公里的時速，也就是大約十六倍升速的速度闖入了火星大氣，隨后而來的是恐怖六分鐘。飛船迎面貼近火星，上層空氣被迅速地加熱，在離地面大約八公里的地方啊，它的降落傘張開反推，引擎啟動，減慢了著陸器的下降速度。隨后呢有趣的畫面出現(xiàn)了勇氣號的四面，每一面都彈出六個巨大的氣囊，這些氣囊是緊緊的包裹住了勇氣號。就像是一串長成了三角粽子形狀的巨大的葡萄，它撞向地面又反彈起來。在落地反彈了十多次之后，勇氣號終于在四百多米開外的地方停了下來，成功地著陸在了谷謝夫環(huán)形山。在帕薩迪納的控制室里，有兩百多位科學家、工程師和拉薩的官員們熱烈地歡呼了起來。

三周之后，機遇號在火星的另一邊子午平原也成功地著陸了，他直接彈進了一個環(huán)形山，被科學家們開心地稱為一桿進洞。這兩個初來乍到的機器人地質學家即將開始他們的探險之旅，這真是一件讓人激動萬分的事情。在出發(fā)之前，我們先來看一下他們攜帶的裝備都是些什么。如果你是一位野外地質學家，那么你身上最有用的那肯定就是眼睛了。對于火星地質學家來說那尤為如此。因為火星空氣非常的稀薄，聽覺和味覺啊都基本上用不上，視覺才是最為關鍵的感知途徑。漫游器的眼睛就位于它的桅桿的頂部，像螃蟹的眼睛一樣長長的伸了出來，離地面啊大約有一點五米，它可以三百六十度的旋轉，兩個相機可以互相配合形成立體圖像。他們都擁有一千六百萬像素，每一個都只有二百五十克左右，可以輕松地放在我們的一只手掌上。對于地質學家來說啊，一雙靈活有力的手臂也很重要。勇氣號和機遇號都是獨臂英雄，但這個手臂功能十分的強悍，它擁有一種一萬和四種運動模式，并且每個圈中都握有一個小相機，就像地質學家手持放大鏡一樣。當然趁手的錘子啊那也是必不可少的。他們的手臂上還配備了一個名叫RAT的設備，這個RAT啊是一種強有力的、內(nèi)嵌有鉆石的巖石粘膜器，即使面對是最堅硬的火山巖石，也可以在兩小時的時間內(nèi)磨出一個寬五厘米、深零點五厘米的洞。勇氣號和機遇號都各有六個輪子，每個輪子都有獨立的驅動裝置，這就能夠讓他們靈活地應對火星的各種地形。

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要知道，對于一個遠離家鄉(xiāng)數(shù)百公里之外的昂貴的漫游器來說，最糟糕的情況就是摔個四腳朝天了。一旦這種情況發(fā)生，他們很可能在瞬間就變成一堆動不了的廢鐵。漫游器在平地上的最高速度是每秒五厘米左右，也就是一分鐘它才能緩慢地挪動三米的樣子。再加上避險軟件要求漫游器每隔幾秒就要停一次，所以他們的速度呢就更慢了。那要是在地球上啊，蝸牛真的就比他們爬的還要快。就這樣，準備就緒的勇氣號和機遇號終于要以蝸牛的速度出發(fā)了。然而接下來的旅程很快就讓他們意識到選擇有多么重要。雖然勇氣號和機遇號在硬件上都是相同的，但是他們所處的不同環(huán)境，卻給這兩個漫游器帶來了截然相反的同命運。一個相當于是給了糖，另一個相當于是給了當頭一棒。機遇號和勇氣號就變成了幸運的機遇號和無謂的勇氣號。那從這個昵稱你就可以看出來，他們各自的命運有多么富有戲劇性和不同。一桿進洞之后，機遇號的精彩生活就開始了。

剛剛著陸，他就在旁邊的石塊上發(fā)現(xiàn)了曾經(jīng)有水存在過的痕跡，他被派去檢查自己的熱防護罩，結果呢在路上就意外地發(fā)現(xiàn)了一個籃球大小的鐵鎳隕石，于是第一次在另一個星球上發(fā)現(xiàn)隕石的殊榮就這樣輕松拿下。幸運還不止于此，二零零七年火星上的一次令人窒息的沙塵暴，遮蔽了百分之九十九的陽光，太陽能面板是塵埃密布，電力低到了極限而大難不死，必有后福在幾次風力的清洗之后，這顆漫游器竟然是滿血復活了，就像是有一個灰塵妖精把太陽能面板上的灰塵全部給清掃得干干凈凈了。而到了二零一一年，他又在奮進環(huán)青山邊緣的一個路途上，發(fā)現(xiàn)了新的富集區(qū)，還有一個含水流酸鈣的明亮顏脈。這些發(fā)現(xiàn)就被斯科爾斯稱為我們在八年的探索史中發(fā)現(xiàn)的存在有液態(tài)水的最明確的證據(jù)。直到二零一九年，幸運的機遇號才落幕，這時候他已經(jīng)在火星上整整工作了十五年。與機遇號相比起來呢，勇氣號的命運那就坎坷得多了。用一句現(xiàn)在流行的話來說，就是講起來都是淚。勇氣號的第一次災難在著陸之后不到三周的時間就發(fā)生了。它突然停止了與任務控制系統(tǒng)的對話，陷入到了重啟的死循環(huán)中。其實也就是在重啟的時候發(fā)生了一個錯誤，這個過程不得不一次次地循環(huán)下去，幸好呢最后發(fā)現(xiàn)了肇事者原來是閃存的問題。

經(jīng)過仔細處理之后呢，終于科學家們解決了這個問題。軟件出錯之后，勇氣號的硬件也出現(xiàn)了一些問題。一個經(jīng)常出錯的輪子給他帶來了不少的麻煩，但是任務還要執(zhí)行，他只能堅強地爬上比自由女神像還要高的地方，用自己的小錘子，也就是RAT繼續(xù)的工作著。在鉆探的過程中呢，連金剛鉆頭都給磨壞了。二零零六年才抵達火星兩年的勇氣號的前輪就完全無法工作了，從此之后他就只能拖著那個沒用的輪子。一瘸一拐地在泥土中前行。又過了三年，勇氣號遭遇到了最致命的一次意外。在哥倫比亞山的山腳下，勇氣號在穿過一個暗色的土層的時候，他的身體左側陷入到了一種白色的松軟的沙中，這是一種沒有什么內(nèi)聚力的硫酸鐵，按理說他困不住輪子，但事實上確實勇氣號真的就被困住了。二零零九年十一月二十一日，操控員發(fā)出一系列希望它能夠前進五米的指令，但最終也只讓他挪動了.25厘米，這就跟沒動也沒有啥區(qū)別了。隨著系統(tǒng)逐漸老化，勇氣號又開始出現(xiàn)了記憶喪失的現(xiàn)象。二零一一年五月二十五日，在一千三百個指令都沒有收到答復之后，救援任務宣告結束，我們多病多災的勇氣號也終于能夠徹底休息了。

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可能你已經(jīng)迫不及待地想知道勇氣號和機遇號的工作成果到底有些什么了？他們倆呢？都是奔著水去的。那么他們到底有沒有一些重要的發(fā)現(xiàn)呢？我可以明確地告訴你，不但有發(fā)現(xiàn)，而且有非常多。剛剛到達火星的幾周，機遇號就已經(jīng)證明了子午高原曾經(jīng)是一個被水浸透了的平原，證據(jù)就是一塊從著陸點被拋出來的石頭，它被稱為酋長檐，包含了許多有關水的歷史的信息。

機遇號還找到了許多的小硬石球，這些小硬石球就被稱為藍莓，他們有的散布于表面各處，有的聚集成鹽藍莓，由赤鐵礦組成，這是一種在地球上需要有水的存在才能形成的富鐵礦。后來機遇號又發(fā)現(xiàn)了一種被稱為皇家鐵礦的礦物，而在我們的地球上，也是只有在有酸性水存在的環(huán)境中，才能有這些礦物的出現(xiàn)。勇氣號也取得了很多類似的發(fā)現(xiàn)。在一塊名為科洛韋斯的石塊中，他發(fā)現(xiàn)了真鐵礦，而這種礦物在我們的地球上也是只有在有水的環(huán)境中才能形成。勇氣號還測量到一個土壤樣品中鹽的濃度非常高，那這也是存在水的間接證據(jù)。所有這些大大小小的證據(jù)綜合起來，就使得遠古火星表面曾經(jīng)有水的觀點變得非常有說服力?；鹦巧显?jīng)有水，這可能是一件聽起來讓人非常振奮的事情，但你可能不知道啊，這個發(fā)現(xiàn)對科學家們來說還是挺頭疼的，因為它帶來了更多尚待解決的疑難問題。

這是因為啊火星表面在十億年前溫暖濕潤的觀點還得不到氣候模型和火星隕石證據(jù)的支持。不但得不到支持，似乎還互相矛盾。要知道火星的引力很小，它維持不了非常濃厚的大氣，而早期的太陽也比現(xiàn)在更暗，需要溫室效應至少高到六十五到七十攝氏度，才有可能讓火星的表面的水融化掉。而與此矛盾的是，雖然火星早期可能存在二氧化碳，但是這種大氣濃度也不太可能把溫度提升到那種程度，所以說火星的氣候變化至今仍然是一個未解之謎。

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從一九六零年代末到一九七零年代初，登陸月球都是我們?nèi)祟悮v史上最偉大的冒險故事。現(xiàn)在仍然充滿謎團的火星成為了我們?nèi)祟愊乱粋€偉大的登陸目標。這不只是科學家的目標，也是我們社會大眾的熱切期待。我國也在二零二零年七月成功的。發(fā)射了天文一號火星探測器?，F(xiàn)在火星的熱度那是與日俱增，它是唯一能在最近有可能印上人類足跡的太陽系大行星。正如斯奎爾斯所說，勇氣號和機遇號就是我們的替代物，我們的機器人先驅。而我也相信，終有一天，一定會有一位宇航員在谷謝夫環(huán)形山的車輪折上，踏上他靴子的印記，而我更希望那個印記上面有一面五星紅旗。