機(jī)遇號(hào)火星探測器是美國宇航局在火星上執(zhí)行勘測任務(wù)的兩個(gè)探測器之一,是“勇氣”號(hào)的孿生兄弟。機(jī)遇號(hào)火星探測器于美國東部時(shí)間2003年7月7日23時(shí)18分(北京時(shí)間8日11時(shí)18分)由“德爾塔 2”火箭從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角發(fā)射升空,踏上了前往火星找尋水和生命存在的痕跡的旅程。并于2004年1月25日安全著陸火星表面。“機(jī)遇號(hào)”通過對(duì)火星為期六年多的勘測,取得了很大的成績:發(fā)現(xiàn)了形成于酸性湖泊的巖石,首次在火星發(fā)現(xiàn)隕石,抵達(dá)維多利亞隕坑,對(duì)火星維多利亞隕坑進(jìn)行了為期兩年多的勘測,結(jié)果顯示,早期火星曾有面積相當(dāng)于俄克拉荷馬州大小的一片地下水層。該研究為科學(xué)家如何研究火星表面提供了清晰觀點(diǎn)。
機(jī)遇號(hào)火星探測器
機(jī)遇號(hào)火星探測器 - 簡介
“機(jī)遇號(hào)”火星探測器是美國宇航局在火星上執(zhí)行勘測任務(wù)的兩個(gè)探測器之一。另一個(gè)火星探測器為“勇氣號(hào)”。
“機(jī)遇號(hào)”火星探測器于2003年7月7日發(fā)射,2004年1月25日安全著陸火星表面。
“機(jī)遇號(hào)”通過對(duì)火星為期六年多的勘測,取得了很大的成績:發(fā)現(xiàn)了形成于酸性湖泊的巖石,首次在火星發(fā)現(xiàn)隕石,抵達(dá)維多利亞隕坑,對(duì)火星維多利亞隕坑進(jìn)行了為期兩年多的勘測,結(jié)果顯示,早期火星曾有面積相當(dāng)于俄克拉荷馬州大小的一片地下水層。該研究為科學(xué)家如何研究火星表面提供了清晰觀點(diǎn)。
機(jī)遇號(hào)火星探測器 - 命名
美國“雙胞胎”火星車已被分別命名為“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)。這兩個(gè)名字都是美國亞利桑那州的9歲女孩索菲·科利斯提出的。
美國宇航局于2002年年底發(fā)起了為兩輛火星車取名的活動(dòng),邀請(qǐng)全美中小學(xué)生提供有創(chuàng)意的點(diǎn)子。據(jù)悉,共有近萬人參加了這項(xiàng)活動(dòng)。目前正上小學(xué)三年級(jí)的索菲·科利斯最終脫穎而出,成為優(yōu)勝者。8日,索菲·科利斯與美國宇航局局長奧基夫一起,出席了在美國宇航局肯尼迪航天中心舉行的火星車命名揭曉儀式。奧基夫在講話中向索菲·科利斯表示感謝,稱贊她取的名字體現(xiàn)了兩輛火星車所承擔(dān)使命的價(jià)值。
機(jī)遇號(hào)火星探測器 - 發(fā)射
“機(jī)遇”號(hào)火星探測器于美國東部時(shí)間2003年7月7日23時(shí)18分(北京時(shí)間8日11時(shí)18分)由“德爾塔 2”火箭從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角發(fā)射升空。
“機(jī)遇”號(hào)火星探測器原定于6月25日發(fā)射,但是由于技術(shù)故障和惡劣天氣,發(fā)射工作被連續(xù)推遲了5次。
美國“機(jī)遇”號(hào)火星探測器經(jīng)過多次發(fā)射推遲之后終于順利啟程,追隨先行一步的“勇氣”號(hào)火星探測器,踏上了前往火星找尋水和生命存在的痕跡的旅程。
機(jī)遇號(hào)火星探測器 - 成功登陸火星
2004年1月,美國宇航局(NASA)宣布,美國“機(jī)遇”號(hào)火星探測器于格林尼治時(shí)間1月25日5:05分(北京時(shí)間13:05時(shí))成功在火星表面登陸。
機(jī)遇號(hào)著陸的火星平原含有豐富赤鐵礦,在地球上赤鐵礦通常地處著有水和高溫的地方。
踏上火星表面并回望了一眼7天前將它送到火星表面的著陸器之后開始了為期3個(gè)月的探測任務(wù)。機(jī)遇號(hào)的六個(gè)輪子通過著陸艙的前緣斜面踏上火星表面,與NASA的勇氣號(hào)探測器分別在火星的兩面同時(shí)對(duì)這顆紅色星球進(jìn)行探測。勇氣號(hào)探測器在登陸后12天才踏上火星表面。
位于NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家收到了機(jī)遇號(hào)通過奧德賽火星軌道器轉(zhuǎn)發(fā)回來的照片,證實(shí)機(jī)遇號(hào)探測車已經(jīng)安全踏上火星土壤。
自2004年6月開始,“機(jī)遇”號(hào)火星車考察名為“忍耐”的環(huán)形山內(nèi)的一個(gè)沙丘區(qū)。其使用壽命超過了原設(shè)計(jì)的1倍多,但也出過一些機(jī)械故障。“機(jī)遇”號(hào)的巖石鉆孔工具曾被卡住兩次。
機(jī)遇號(hào)火星探測器 - 發(fā)現(xiàn)
機(jī)遇號(hào)用一個(gè)輪子挖掘的塹壕壁上也發(fā)現(xiàn)了存在火星土壤表面的小球粒,但其反射光的亮度明顯大于此前在表面發(fā)現(xiàn)的小球粒。
機(jī)遇號(hào)火星探測器發(fā)回的關(guān)于其挖掘的一個(gè)塹壕的最新圖片顯示,此前在火星土壤表層發(fā)現(xiàn)的小球粒同樣存在于火星土壤的內(nèi)部。另外,機(jī)遇號(hào)還在塹壕中發(fā)現(xiàn)了鹽水的痕跡,但其具體的組成還需要更多地分析確定。
與此同時(shí),雙子探測器中的勇氣號(hào)也正計(jì)劃挖掘一個(gè)塹壕,對(duì)黏附在其車輪上的火星土壤進(jìn)行調(diào)查。能夠黏附在車輪上,說明細(xì)密的火星土壤可能是潮濕的。NASA官員周四表示,兩個(gè)火星探測器所處位置的土壤中可能都含有少量的水與鹽形成鹽鹵。它們可以在極低的溫度下保持液態(tài)。
與土壤表層的小球粒不同,機(jī)遇號(hào)在土壤內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的小球粒閃閃發(fā)光,原因不詳。科學(xué)家表示,這種不同不僅僅是光學(xué)效果,而是由于所處的條件不同,兩種小球粒外部的附著物可能不同。科學(xué)家認(rèn)為,這些球形顆粒的形成原因有三種可能:火山爆發(fā)、隕石撞擊或者水流。這三種原因目前都有可能。
機(jī)遇號(hào)火星探測器 - 探索歷程
在海邊漫步
在過去的時(shí)間里,機(jī)遇號(hào)在火星上的最大發(fā)現(xiàn),就是它正站在一條古老的海岸線上。它發(fā)現(xiàn),火星上曾經(jīng)比現(xiàn)在溫暖和濕潤得多,曾經(jīng)存在過含有鹽分的液態(tài)海洋。這一發(fā)現(xiàn)還被《科學(xué)》雜志評(píng)為了2004年最大的科學(xué)突破。
機(jī)遇號(hào)最初獲得的一條線索是灰赤鐵礦。灰赤鐵礦其實(shí)就是一種鐵銹,地球上大部分的鐵在地球形成早期沉到了地心,而火星因質(zhì)量比地球小得多,就有很多鐵留在了它的表面,為灰赤鐵礦的形成提供了原料。在地球上,灰赤鐵礦廣泛地存在著,你通常可以在靜水、溫泉中找到它,有時(shí)火山活動(dòng)也可以帶來灰赤鐵礦。所以,灰赤鐵礦的存在就意味著很可能有液態(tài)水存在。
后來,機(jī)遇號(hào)通過對(duì)火星巖石的分析又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其他四條證據(jù),它們共同強(qiáng)烈暗示著火星上曾存在液態(tài)海洋。機(jī)遇號(hào)在巖石中及巖石周圍發(fā)現(xiàn)了直徑為數(shù)厘米的球狀物體,它們的化學(xué)組成與巖石不同,它們應(yīng)該是由液態(tài)水中的物質(zhì)凝固而成的;機(jī)遇號(hào)的照片中顯示,巖石上有一些扁平的小洞,這些小洞應(yīng)該是結(jié)晶體在水中分解后遺留下來的;機(jī)遇號(hào)的光譜儀在巖石內(nèi)部探測到了大量的硫磺,這些硫磺只有可能來自于水環(huán)境中形成的硫酸鹽;機(jī)遇號(hào)的另一架光譜儀找到了黃鉀鐵礬,這是一種通常在水中形成的罕見物質(zhì)。
機(jī)遇號(hào)發(fā)現(xiàn)火星海洋之后不久,勇氣號(hào)在火星的另一面也發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水留下的痕跡,只不過那里的水看起來要少很多。它們倆的發(fā)現(xiàn)共同暗示,過去的火星比現(xiàn)在要溫暖和濕潤,是一個(gè)適合生命存在的環(huán)境。
給落日拍照
依靠太陽能,漫游者兄弟日出而作,日落而息。機(jī)遇號(hào)就連在觀察日落的過程中也能發(fā)現(xiàn)不同尋常的東西。
登陸火星大約一個(gè)月后,機(jī)遇號(hào)在一天下午5點(diǎn)30分的時(shí)候(火星時(shí)間),向著火星的地平線方向捕捉到了一組日落的照片。照片里,藍(lán)色的天空上一個(gè)不大的白點(diǎn)正位于遠(yuǎn)山上方,白點(diǎn)四周還有一圈藍(lán)暈。
從這組照片中可以看出,太陽在落山的過程中,其光芒被越來越多的沙塵所阻擋。沙塵的程度要比美國宇航局前一個(gè)火星登陸任務(wù)中所觀察到的多得多,大致與城市中糟糕的揚(yáng)沙天氣相當(dāng)。
用于此次拍攝火星落日的相機(jī)是漫游者攜帶的全景相機(jī)。這種相機(jī)是人類迄今送往另一顆行星的最為先進(jìn)的成像設(shè)備,機(jī)遇號(hào)登陸后很快就用全景相機(jī)對(duì)四周進(jìn)行了360度的拍攝。
欣賞火星“日食”
2007年3月,機(jī)遇號(hào)還有幸首次目睹了火星上的“日食”。也許在這里說“日食”會(huì)引起誤會(huì),因?yàn)榛鹦巧系?ldquo;日食”與我們地球上日食實(shí)在是相差甚遠(yuǎn),但是除此之外也沒有一個(gè)更好的稱謂可用。
火星有兩顆自然衛(wèi)星,它們都比月球小得多,或者可以說,它們就像是兩塊形狀不規(guī)則的巨石。它們的直徑一個(gè)相當(dāng)于23公里,另一個(gè)只相當(dāng)于13公里。在視野中,兩顆衛(wèi)星就僅僅是兩個(gè)小黑點(diǎn),所以當(dāng)所謂的火星日食發(fā)生時(shí),也僅僅是有兩個(gè)小黑點(diǎn)從日面上經(jīng)過而已,就像是兩顆會(huì)移動(dòng)的太陽黑子。
機(jī)遇號(hào)看到的日食是由火衛(wèi)一引起的。它歷時(shí)很短,只有20多秒鐘時(shí)間。這也是火星日食的一個(gè)特點(diǎn)。火衛(wèi)一引發(fā)的日食時(shí)長大概在30秒左右,火衛(wèi)二的長一些,能夠達(dá)到3分鐘。相比之下,地球上的日全食通常會(huì)持續(xù)數(shù)分鐘時(shí)間,但不會(huì)超過8分鐘。
機(jī)遇號(hào)火星探測器 - 成績
發(fā)現(xiàn)形成于酸性湖泊的巖石
當(dāng)“機(jī)遇號(hào)”剛著陸在火星表面的子午高原(Meridiani Planum)上就有了具有轉(zhuǎn)折點(diǎn)的發(fā)現(xiàn),它發(fā)現(xiàn)該著陸點(diǎn)的巖石形成于一個(gè)遠(yuǎn)古酸性湖泊,其證據(jù)來自于赤鐵礦,這種礦石一般形成于水中,形成于一種頗似藍(lán)莓般的微小球形顆粒。這種獨(dú)特的曲線沉淀物是由于柔和的水流沖刷形成的,當(dāng)含鹽水分蒸發(fā)之后,硫酸鹽之后才析出,最終形成了這種巖石結(jié)構(gòu)。
首次在火星發(fā)現(xiàn)隕石
2005年1月份,“機(jī)遇號(hào)”在接近其丟棄的擋熱板附近發(fā)現(xiàn)一塊不同尋常,類似金屬的巖石,探測器上攜帶的分光儀證實(shí)了這塊巖石是由鐵和鎳構(gòu)成,顯示它可能是來自太空的一顆隕石,這也是人類首次在外星體上發(fā)現(xiàn)隕石。
“煉獄沙丘”
2005年4月份,“機(jī)遇號(hào)”陷入了一片較淺的沙質(zhì)山脊中,最終它花費(fèi)了5個(gè)星期時(shí)間才從30厘米厚的沙質(zhì)山脊上擺脫出來,這片漣漪狀沙質(zhì)土壤被命名為“煉獄沙丘”。
抵達(dá)維多利亞隕坑
2006年9月份,“機(jī)遇號(hào)”從著陸地點(diǎn)“鷹坑”( Eagle Crater)旅行了9公里抵達(dá)了800米直徑的“維多利亞隕坑”,維多利亞隕坑的直徑是鷹坑的40倍,該隕坑于2004年研究了6個(gè)月。 “機(jī)遇號(hào)”經(jīng)過為期一年在維多利亞隕坑周邊勘測和探測塵暴,2007年9月份,它開始進(jìn)入這個(gè)隕坑,這個(gè)隕星碰撞形成的隕坑深30米,是之前機(jī)遇號(hào)所勘測隕坑深度的6倍。更重要的是,維多利亞隕坑將見證子午高原整個(gè)生命歷程,該隕坑覆蓋著硫酸鹽砂巖,這種巖石被認(rèn)為形成于數(shù)十億年前,當(dāng)時(shí)的沙丘與水發(fā)生交互作用,這些水很可能來自淺水湖泊,之后接合加固形成固體巖石。火星探測器科學(xué)家雷-阿維德森(Ray Arvidson)說:“這種環(huán)境證實(shí)了遠(yuǎn)古火星存在湖泊是區(qū)域性,而并非本土性。”這處維多利亞隕坑懸崖被命名為“圣文森特角”(Cape St Vincent)。
向奮進(jìn)隕坑出發(fā)
2008年8月份,“機(jī)遇號(hào)”吃力地攀爬在維多利亞隕坑中,并開始朝向一個(gè)多洞穴叫做“奮進(jìn)”的隕坑前進(jìn),這一隕坑的面積是維多利亞隕坑的20倍。
2011年8月,在火星車“勇氣”號(hào)“死亡”數(shù)月后,它的姊妹車“機(jī)遇”號(hào)已經(jīng)為抵達(dá)“奮進(jìn)”隕石坑的邊緣,開始新一輪探測工作做好充分準(zhǔn)備。“機(jī)遇”號(hào)接收到的驅(qū)動(dòng)命令指揮這輛6輪火星車向“奮進(jìn)”隕石坑做最后的沖刺,這可能將是它的最后一個(gè)目的地。