作者:黄永明 来源:南方周末 发布时间:2012-8-10 17:00:52
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南方周末:“好奇号”的七分钟

当地时间2012年8月5日,好奇号登陆火星后传回的第一张图片。东方IC|图

当地时间2012年8月2日,施特尔茨纳在新闻发布会上利用模型讲解着陆火星时的关键步骤。 Damian Dovarganes|东方IC|图
 

白宫科技顾问Holdren(左二)来到火星科学实验室祝贺好奇号成功着陆。东方IC|图
 
“好奇号”登陆火星的方式在历史上是前所未有的。从探测器进入火星大气层,到“好奇号”的轮子触及火星表面,需要七分钟时间。这是生死攸关的七分钟,只要一件事没有做到位,那就玩完了。
 
“好奇号”探测器对火星的考察被美国宇航局(NASA)制作成了一部科幻片。
 
2012年8月4日,在“好奇号”离开地球36个星期,即将飞抵火星的时候,美国宇航局发布了一个五分钟长的“预告片”。片名叫“好奇号的恐怖七分钟”,如果不是此刻正有一部与其对应的、真实的机器人飞在火星的附近,片子看起来还真像《钢铁侠》之类好莱坞电影的某个片段。
 
“当人们看它的时候,觉得这是疯狂的。这是很自然的反应。有时我们看它的时候,都会觉得疯狂。”亚当·施特尔茨纳(Adam Steltzner)在片头以平静的口气说。他是美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的工程师,此次担任“好奇号”进入、下降和着陆阶段(EDL)的首席机械工程师。
 
当年在旧金山的海湾玩摇滚乐时,施特尔茨纳注意到星空会随着时间的流逝而发生变化,这让他对宇宙产生了浓厚的兴趣。十年后,他拿到博士学位并开始在喷气推进实验室工作。“我喜欢学习。我喜欢被从智力上挑战,而且在内心中我是一个探索者。我的工作让我得到以上所有三点。”他这样描述自己的兴趣和工作。
 
“好奇号”登陆火星的方式在历史上是前所未有的。从探测器进入火星大气层,到“好奇号”的轮子触及火星表面,需要七分钟时间。接触火星大气的那一刻,探测器从太空旅行的沉睡中苏醒过来。由防护罩包裹着的探测器,外形就像是一个陀螺。“陀螺”背壳上的推进器首先点火,让探测器调整姿态,隔热罩正对大气层。进入大气层后,“陀螺”还会自动根据飞行情况进行调姿。到达距离火星表面11千米的高度时,降落伞打开。这个降落伞是人类迄今为止制造的最大的、最结实的超音速降落伞。它帮助探测器在稀薄的火星大气中减速。到了最后的阶段,“陀螺”会释放出一个带有反向推进器的会飞的“起重机”,这个起重机吊着“好奇号”,慢慢将它放在地面上。
 
这是生死攸关的七分钟。“速度从每小时13000英里降到零,完美的次序,完美的编排,完美的时间控制,全都要靠计算机自动完成。如果有一件事没有做到位,那就玩完了。”进入、下降和着陆阶段工程师汤姆·里韦利尼(Tom Rivellini)说。
 
第一张图片
 
2012年8月5日晚上10点23分,“好奇号”开始了进入、下降和着陆阶段。在美国宇航局的直播画面中,喷气推进实验室的工程师们紧张不安。每当一个阶段被确认完成时,控制室里都会响起一阵掌声。直到最后施特尔茨纳比出手势,确认着陆是否成功,“触地确认。我们安全到达火星。”一个控制人员在麦克风中说。欢呼声终于爆发出来。所有人都从椅子上跳了起来,互相拥抱,击掌庆祝。
 
几分钟后,火星车传回了它在火星表面上拍摄的第一张照片。照片很小,但再一次让控制室爆发出欢呼声。“那是轮子!那是轮子!”控制室里的某个人大喊。照片显示了这个六轮火星车的其中一个轮子正踩在火星的表面。
 
喷气推进实验室很快又发布了新的视频,这一段叫做“好奇号已经登陆”。这个两分钟的视频延续了之前的科幻电影风格,让整个任务看起来就像是系列影片。
 
“好奇号”探测器重达1吨,像是一辆小型SUV,带有10台科学仪器,是人类迄今送往火星的最大、最先进的探测器。许多美国观众表示,很久没有为一个科学任务而变得如此情绪化,在这一点上也许只有阿波罗任务能与之相提并论。
 
美国宇航局给予了“好奇号”很大的希望。在科学上,它将继续美国宇航局“跟着水走”的策略,寻找火星上可能的支持生命存在的基本物质。另一方面,美国宇航局将任务宣传得像是一部好莱坞大片,也有非常现实的考虑。2012年2月,白宫发布了2013财年的预算,要求美国宇航局在行星科学方面砍掉20%的预算,在未来几年里可能还会有进一步削减。削减的经费主要来自于火星项目。据估计,火星项目经费将从2012年的5.87亿美元跌至2013年的3.6亿美元,到了2015年可能只有1.89亿美元。
 
美国宇航局分管科学的副局长格隆菲尔德(John Grunsfeld)2012年早些时候说:“我想,让项目复活的方法就是让更为广泛的社会理解到它的价值,而随着火星科学实验室(即“好奇号”)的登陆,我们有了这样一个机会。将会有很大的透明度,一些真正的发现,一些真正有趣的发现,讲述这些令人兴奋的工作可以对科学产生影响力。”
 
身负重任
 
在“好奇号”的下降阶段,它携带的下降相机(MARDI)向下拍摄,记录下了部分下降和着陆过程。着陆之后几个小时,数百幅由这台相机拍摄的低分辨率照片就传回了地球。在画面上,工作人员看到了触地之前两分半钟时隔热罩分离后飞开的景象。镜头中拍摄到的黄色地面正是“好奇号”此次任务的目的地,一个叫做盖尔的陨坑。
 
盖尔陨坑位于火星的赤道地带。这个陨坑的直径有154千米,据估计已经形成了35亿到38亿年。在陨坑的中心有一座5500米高的山。就是因为有了这座山,“好奇号”便有可能勘察到丰富的岩层,这也就让地质学家有机会读出火星环境在过去几十亿年里的变化。最关键的问题是:火星在其历史上是否曾经适合生命存在,那是在什么时候,持续了多长时间?
 
“好奇号”携带的“化学相机”能够发射出激光,击中7米之外的岩石或土壤。被激光击中的物质会产生出等离子体,“相机”进而观测等离子体的光谱,它的分光仪能够测定6144个不同波长的光,从而确定目标物的成分。类似这样的尖端仪器一共有10台,许多都是第一次在火星任务中使用。
 
在未来的几周里,MARDI将继续向地球传回“好奇号”下降过程中拍摄的低分辨率和高分辨率彩色照片,总计超过1500张。这些照片将会组成动画供公众观看,同时也会精确确定“好奇号”的着陆地点。
 
“好奇号”火星探测器于2011年11月26日发射升空,登陆火星之后将开展长达两年的科学考察。MARDI只是它携带的17架相机中的一架。
 
“好奇号”着陆之后状态良好。“她现在进入了地面模式。‘好奇号’的地面任务现在开始了。”项目主管麦克·沃金斯(Mike Watkins)2012年8月6日在喷气推进实验室表示。地球上,操纵“好奇号”火星车的工作人员也都开始转入地面工作模式。
 
 
 
 
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