“海盜”上火星

1、“海盜”上火星說(shuō)起海盜，人們總會(huì)想起那些出沒于海上的強(qiáng)盜，而現(xiàn)在我們所說(shuō)的“海盜”卻是兩個(gè)了不起的火星探測(cè)器。別看名字叫起來(lái)不好聽，但是它們?cè)谔綔y(cè)火星方面卻為人類立了大功。這兩個(gè)探測(cè)器就是美國(guó) 1975 年發(fā)射的海盜 1 號(hào)和海盜 2號(hào)。海盜號(hào)火星探測(cè)計(jì)劃開始于1960 年， 1967 年被正式定名為海盜計(jì)劃。 1968 年，工程師們開始制造兩艘海盜號(hào)探測(cè)器。海盜號(hào)由軌道艙和著陸艙兩部分組成，總重3.4 噸，高約 3.3 米。世界著名科學(xué)家和科普作家、美國(guó)航宇局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室專家卡爾 ?薩根曾這樣形容它： “, 雙眼能在紅外線之下工作，而我們卻不能；手能推開巖石，挖取土壤；它的手指豎起來(lái)能測(cè)定

2、風(fēng)速和風(fēng)向；它的鼻子和味覺器官的功能也比人類靈敏、 準(zhǔn)確得多， 它們能感覺出微量分子的存在；它的不外露的耳朵能探測(cè)出火星內(nèi)部地震的隆隆聲。”海盜號(hào)的軌道艙是一個(gè)高約 46 厘米的八邊環(huán)形體，裝上發(fā)動(dòng)機(jī)燃料后，總重 2.3 噸。它帶有能源、通信、計(jì)算和測(cè)量系統(tǒng)，包括天線、發(fā)動(dòng)機(jī)、照相機(jī)、太陽(yáng)能電池板等。著陸艙高約2.1 米，重 1.1 噸。它的主體部份是一個(gè)高46 厘米用鋁鈦合金制成的六面體容器，頂部帶有一個(gè)直徑1米的拋物面天線和兩部用鈹制成的照相機(jī)，可以拍攝黑白、彩色或者紅外遠(yuǎn)景照片。下面是3 個(gè) 1.3 米長(zhǎng)的拉桿式著陸支架，每個(gè)支架帶有一個(gè)直徑30.5 厘米的碟形“腳掌” 。著陸艙另一個(gè)引

3、人注目的設(shè)備是一根可伸長(zhǎng)至3 米的臂式土樣挖掘機(jī)，這只“機(jī)械手”的前端裝有一個(gè)勺子，能在120 度范圍挖取 1 米至 3 米內(nèi)的火星土壤。著陸艙還帶有一只生物實(shí)驗(yàn)箱，別看它體積不大，可是“麻雀雖小，五臟俱全” ，里面裝有一臺(tái)計(jì)算機(jī)、3 個(gè)獨(dú)立的自動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、22000 個(gè)晶體管、 18000 個(gè)電子元件，另外還有超小型烘箱、太陽(yáng)燈、過(guò)濾器等，稱得上是一個(gè)設(shè)備齊全的實(shí)驗(yàn)室。著陸艙被裝在一個(gè)牢固的防護(hù)罩里面。防護(hù)罩由上下兩部分組成，特別像兩只對(duì)扣在一起的大碗。到達(dá)火星時(shí)，防護(hù)罩會(huì)自動(dòng)打開，放出著陸艙。為了避免把地球上的細(xì)菌和其它微生物帶上火星造成污染，發(fā)射前科學(xué)家們對(duì)著陸艙進(jìn)行了嚴(yán)格的消毒處理。

4、為了制造這兩個(gè)海盜號(hào)探測(cè)器，美國(guó)平均每年有4000至 5000 人在緊張地工作，臨近發(fā)射前的一兩年內(nèi)人員多達(dá)10000 名以上， 涉及到的制造公司前后有26 家，投入的研制費(fèi)用達(dá) 9 億多美元，還不包括兩次火箭發(fā)射的費(fèi)用1 億 6 千萬(wàn)美元。1975 年 8 月 20 日，海盜 1 號(hào)首先由大力神3E 火箭送上火星旅途。 9 月 9 日，海盜 2 號(hào)緊隨其后飛向火星。為了指揮和控制海盜號(hào)，美國(guó)航宇局除動(dòng)用了國(guó)內(nèi)6 座直徑26 米的跟蹤天線外，還動(dòng)用了設(shè)置在國(guó)內(nèi)外的3 座直徑64 米的超大型天線，有800 多人參與了這次行動(dòng)。經(jīng)過(guò)10 個(gè)月的長(zhǎng)途跋涉，海盜1 號(hào)率先于1976年6 月19 日進(jìn)入

5、環(huán)繞火星的軌道?？茖W(xué)家們?cè)鞠胱屗? 月4 日登上火星，因?yàn)檫@天是美國(guó)獨(dú)立200 周年紀(jì)念日，但是由于探測(cè)器發(fā)現(xiàn)事先選定的著陸區(qū)并不理想，必須另選一個(gè)，同時(shí)科學(xué)家們也擔(dān)心，萬(wàn)一這個(gè)探測(cè)器在美國(guó)獨(dú)立紀(jì)念日這天墜毀，將是一件令人非常不快的事，所以向后推遲了登陸時(shí)間。經(jīng)過(guò)半個(gè)多月的環(huán)繞飛行，海盜1 號(hào)終于選好了新的著陸點(diǎn)。于是它的著陸艙離開軌道艙，高速?zèng)_進(jìn)火星大氣層。降到 6400 米的高度時(shí)，它打開直徑15 米的巨型降落傘，并拋掉防護(hù)罩現(xiàn)出原形。在著陸的最后階段，著陸艙甩掉降落傘，利用著陸火箭完成最后著陸。整個(gè)降落過(guò)程持續(xù)約10分鐘。1976 年 7 月 20 日，海盜 1 號(hào)成功地軟著陸于火星

6、的普拉尼蒂亞平原上。在位于加利福尼亞帕薩迪納的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室里，負(fù)責(zé)控制海盜號(hào)探測(cè)器的科學(xué)家們都為這個(gè)巨大的成功盡情歡呼和擁抱。著陸 40 多分鐘后，海盜1 號(hào)發(fā)回了第一批照片。通過(guò)這些照片，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐臍鉁刂挥袛z氏零下4 度，而且刮著每秒 18 米的陣風(fēng)；火星天空的顏色和地球上完全不一樣，是一種漂亮的粉紅色，后來(lái)通過(guò)分析才知道這是空氣中塵土含量太高的結(jié)果。著陸點(diǎn)是一個(gè)比較低洼的地方，四周撒落著很多巖石塊?？吹街懪摪l(fā)回的第一張火星表面圖像后，卡爾 ?薩根驚訝得目瞪口呆。他說(shuō)： “那根本不像是一個(gè)外星世界，倒很像我在科羅拉多、亞利桑那和內(nèi)華達(dá)州看到的情景。也有石頭、流沙和遠(yuǎn)處的山峰，其景

7、觀與地球上的任何景色一樣自然優(yōu)美?；鹦钦媸且粋€(gè)神奇的地方。 ”完成火星環(huán)境考察后，海盜1 號(hào)開始舉世矚目的火星生命探索，這才是它登陸火星的主要任務(wù)。海盜 1 號(hào)探測(cè)器如何探索火星上有沒有生命呢？原來(lái)，它先用可伸縮式土樣挖掘機(jī)從火星表面挖取一點(diǎn)土壤樣品，然后通過(guò)一個(gè)漏斗把它送進(jìn)生物實(shí)驗(yàn)箱的3 個(gè)自動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里。實(shí)驗(yàn)室再根據(jù)植物的光合作用和新陳代謝的原理對(duì)土壤進(jìn)行化驗(yàn)。 這種化驗(yàn)在海盜 1 號(hào)著陸艙正常工作的 6 年半里反復(fù)進(jìn)行了多次。對(duì)土壤的分析結(jié)果表明，火星土壤除了含量較多的硅、鐵外，還有少量的鈣、鋁、硫、鎂、鈦、鉀等元素。但是關(guān)于火星有無(wú)生命存在的分析卻令科學(xué)家們大失所望，從火星的土壤里沒

8、有化驗(yàn)出任何有機(jī)分子。其它項(xiàng)目的探測(cè)也表明，火星上找不到任何生物存在的跡象。另外，海盜 1 號(hào)還化驗(yàn)了火星的大氣成分，發(fā)現(xiàn)其中的二氧化碳最多，高達(dá) 95，其次是 2.7的氮，還有少量的氬、氧和水汽等。海盜 1 號(hào)著陸一個(gè)半月后的1976 年 9 月 3 日，海盜 2號(hào)也成功地軟著陸在海盜1 號(hào)東北方7400 千米的烏托匹亞平原上。它重復(fù)了海盜1 號(hào)的化學(xué)分析， 結(jié)果仍然一無(wú)所獲，未發(fā)現(xiàn)火星人的任何蛛絲馬跡。對(duì)此，卡爾 ?薩根風(fēng)趣地寫道：“, 沒有發(fā)現(xiàn)那里有運(yùn)河的建設(shè)者，也沒有巴蘇人的飛行車或短劍；沒有公主或武士，沒有八腳怪獸，沒有腳印，甚至沒有一株仙人掌或一只袋鼠。 ”兩個(gè)海盜號(hào)探測(cè)器為人類的

9、火星探測(cè)盡職盡責(zé)地工作了很長(zhǎng)時(shí)間。其中海盜 1 號(hào)的軌道艙工作到 1980 年 8 月 7 日，著陸艙原計(jì)劃工作 3 個(gè)月，結(jié)果一直工作了六年半之久。1982 年 11 月 5 日，它拍攝了最后一張照片，但是從 19 日起，海盜 1 號(hào)著陸艙突然沉默了。望著監(jiān)測(cè)器上代表海盜1 號(hào)無(wú)信息的那條纖細(xì)卻沒有一絲起伏的亮線，美國(guó)航宇局行星與地球探索分部的副主任嘆息道：“一個(gè)歷史階段結(jié)束了。 ”海盜 2 號(hào)的軌道艙工作到 1978 年 7 月 24 日，著陸艙工作到 1980 年 4 月。兩個(gè)海盜號(hào)探測(cè)器一共發(fā)回了300 多萬(wàn)份氣象報(bào)告和54500 多張火星照片。這些資料告訴人們，人類多年向往的火星實(shí)際

10、上是一個(gè)荒涼、死寂、寒冷，遍布沙丘、巖石和火山口的毫無(wú)生機(jī)的星球。 它雖然有大氣存在， 但卻相當(dāng)稀薄，氧氣更是少得可憐，另外晝夜溫差很大，水源存在的希望也很小。在這樣惡劣的環(huán)境中，不要說(shuō)高級(jí)生命，就是低等生命也難以存活。因此大多數(shù)科學(xué)家失望地認(rèn)為，火星上根本不存在任何生命現(xiàn)象，至于那些所謂的“人工運(yùn)河”就更是子虛烏有了。不過(guò)，海盜號(hào)在探索期間，發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)非常有意思的現(xiàn)象。一是在一塊石頭上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)似乎是字母B 的圖形，人們興奮地認(rèn)為，這種圖形可能是火星人刻下的?？墒?，火星人怎么也使用拉丁字母呢？后來(lái)人們明白了，那不過(guò)是光線和陰影給人類造成的一種錯(cuò)覺。二是海盜1 號(hào)飛過(guò)火星上空時(shí)意外拍到一張“人

11、臉”照片。照片顯示，在火星的塞多尼亞地區(qū)，有一張仰面朝天、五官齊全的“人臉”雕像。這一發(fā)現(xiàn)引起了人們極大的興趣，有人把它視為火星人所為，認(rèn)為它是火星人用來(lái)聯(lián)絡(luò)其它文明星球的標(biāo)志，由此斷定它是火星存在生命和文明的證據(jù)。這個(gè)謎底直到二十多年后才由美國(guó)發(fā)射的火星環(huán)球勘測(cè)者號(hào)探測(cè)器揭開。在它拍攝的比海盜號(hào)探測(cè)器清晰 10 倍的照片上，所謂的火星“人臉”原來(lái)是一座小山。海盜號(hào)探測(cè)器卓有成效的工作雖然證明火星上沒有任何生命，但是有關(guān)火星的許多問(wèn)題仍未得到解決。美國(guó)航宇局的專家們認(rèn)為，海盜號(hào)只考察了火星上的一個(gè)局部，對(duì)研究火星來(lái)說(shuō)這顯然是非常不夠的。一位科學(xué)家說(shuō)： “這就好像探測(cè)器降落在撒哈拉沙漠里，你能據(jù)此知道地球是個(gè)什么樣子？”意思是說(shuō)，要全面了解火星，不能“坐井觀天”地探測(cè)一個(gè)地區(qū)，而是應(yīng)該到處走一走，看一看。于是， 199