美國“鳳凰”號火星著陸探測器預計將于２５日降落在火星北極附近。

    如果成功著陸，“鳳凰”號將取樣分析火星地表下的冰層，得出的數據將用于判斷火星上是否出現過液態水和有機化合物，這是生命存在的必要條件。

    隨著“鳳凰”號著陸火星時間日漸臨近，美國國家航空和航天局（美國宇航局）公布了關于這次星際探測的更多細節。

    鑿冰取樣

    採集火星表層下的冰並加以分析是“鳳凰”號此行的首要任務，也是其有別于其他火星探測使命的不同之處。

    為此，這個由三支腳支撐的火星著陸探測器裝備特殊，有著一條長２.３５米的機械挖掘臂。這只由鋁、鈦等金屬材料制成的機器臂膀可以彎曲，末端配有可用于掘土的反鏟，能夠挖掘６１厘米深的壕溝。

    降落之後幾個火星日內，重約３５０公斤的“鳳凰”號將開始挖掘工作，伸展機器手臂採取火星上的土壤樣本。因為與地球轉速不同，一個火星日比地球上的一天長近４０分鐘。

    科學家認為，火星北極地帶有大量冰層，存在于地表２到３０厘米之下。一旦表層土壤清除幹凈、露出埋藏其下的冰層，“鳳凰”號將正式開始鑿冰取樣。為此，“鳳凰”號的機器手臂末端配有電鑽，能夠鑿碎堅硬的冰層。

    “鳳凰”號探測任務的負責人之一雷‧阿維德松形容說：“那兒將成為一個建築工地……（冰層）堅硬的如同人行道。”

    “迷你烤箱”

    成功取樣之後，“鳳凰”號將就地分析火星冰樣。“鳳凰”號上的科學實驗室即為此配備，其中類似迷你烤箱的裝置是分析冰樣的主要設備。

    通過安裝在“鳳凰”號機器手臂上的照相機，科學家將選擇用于進一步分析的樣品。經一個漏鬥篩選，這些樣品將被分送至８個一次性使用的微型烤箱，每個烤箱長１.２７厘米，直徑０.３２厘米。烤箱將緩慢加熱冰樣至９８２攝氏度，隨之生成的水蒸氣將由一個分光計加以分析，測量其中特定分子的體積和構成。

    出發前，“鳳凰”號經過全面消毒殺菌，以確保其採集的樣品不被地球微生物污染。

    “鳳凰”號上的其他儀器還將分析火星土壤、冰層中的礦物質，並繪制土壤中個體顆粒的結構。“鳳凰”號還將探測，在歷史上出現更溫暖、潮濕的氣候條件時，火星現有的地下冰層是否融化過。如果“鳳凰”號發現沉積的鹽或砂，則可作為液態水曾經在火星上流過的證據。

    美國亞利桑那大學的行星地理學學者彼得‧史密斯是這次火星探測項目的負責人之一。他說：“我們真地想弄清楚，（火星上的）冰是否曾經融化過，因為液態水是可居住環境的必要條件。”

    路透社報道因此認為，“鳳凰”號這次降落火星，擔負任務將揭開人類探索火星的新篇章。

    不過，尋找火星上是否存在過生命痕跡並非“鳳凰”號此行任務。“搞清楚‘誰在那兒住’的任務還是留給今後的火星探測使命吧，”史密斯說。

    “恐怖７分鐘”

    在火星上開展工作之前，“鳳凰”號首先得經歷“恐怖７分鐘”，即從進入火星大氣層到最後著陸的過程。

    “鳳凰”號預計將于格林尼治時間２５日晚１１時３０分（北京時間２６日清晨７點３０分）之後開始降落。在距離火星地表１２５公裏的高空，“鳳凰”號將以１.９萬公裏的時速進入稀薄的火星大氣層。

    之後的７分鐘內，“鳳凰”號將利用與火星大氣層的摩擦並打開降落傘減速，最後將減至時速８公裏每小時，實現“軟著陸”。

    史密斯形容這個過程為“恐怖７分鐘”。“盡力屏住呼吸７分鐘，”他說，“有大把時間讓人感到非常緊張”。

    自人類探索火星以來，一半以上的探索任務因為探測器著陸失敗而告終。與２００４年成功著陸的“勇氣”號和“機遇”號兩架火星車不同，“鳳凰”號這次著陸火星不會使用氣囊減速。

    美國宇航局噴氣推進實驗室項目主管巴裏‧戈爾德施泰因解釋，用氣囊減速的方法不適用于“鳳凰”號這類重量偏高的火星探測器。若以此法著陸，“鳳凰”號需要使用更大、更重的氣囊，勢必減少用于其他探測儀器的有效載重。

    如果一切正常，美國宇航局將在格林尼治時間２５日晚上１１時５３分（北京時間２６日早７時５３分）收到“鳳凰”號從火星地面傳回的信號。以光速傳播的無線電波需要１５分鐘將信號從火星傳至地球。

    如果一切順利，“鳳凰”號將在著陸２個小時後向地球傳回第一張圖片，圖像可能是其太陽能電池板。

　　目標“北極”

    火星北極附近區域是“鳳凰”號的著陸目標，選擇此地有獨到用心。

    “鳳凰”號的著陸點在火星北極平原瓦斯蒂塔斯－伯勒裏斯上，在火星上的位置相當于地球上的加拿大北部。

    史密斯解釋，選擇此地作為“鳳凰”號著陸目的地，因為這是最有可能保存火星地質歷史的地帶。

    在地球上，科學家研究氣候變化歷史的首選是兩極地帶，從那裏取得的冰芯封存著地球氣候變化的數據。同樣的道理也適用于火星。

    “我們一路北上，”史密斯說：“在那裏，生命歷史以最純凈的形式保存，諸如有機分子、細菌細胞微生物等等。”

    “我們猜想，在火星上或許也是如此，”他說。“極地是個大儲藏室，就好像你用廚房裏的冰箱儲存食物一樣，行星把有機物質和生命的歷史保存在冰層中。”

    火星北極地帶的平坦地勢也成為降落目的地的選擇的原因之一。阿維德松說，“這是整個火星岩石最少的地區之一”，能增加“鳳凰”號著陸的安全係數。

    漫長旅程

    “鳳凰”號于去年夏天從美國佛羅裏達州發射升空，著陸火星之前穿越了漫長旅程。

    降落火星之前，“鳳凰”號已經旅行了６.７９億公裏。抵達火星之後，它將呆在原地不動。

    降落火星的最初幾天裏，“鳳凰”號不會立即採取冰樣，而將花些時間檢測所攜帶設備是否可用，也會伸展機器手臂挖一、兩掊土。

    在第１０個火星日，“鳳凰”號將正式開始鑿冰取樣。接下來的３個月裏，“鳳凰”號將持續採取冰樣，預計每天鑿冰兩個半小時。

    與在火星表面執行任務已經４年的“勇氣”號和“機遇”號火星車相比，“鳳凰”號的任務時間較短，只有３個月。

    科學家認為，在３個月任務結束後，“鳳凰”號仍有可能繼續存活一個月，直到火星上的秋天來臨。但由于太陽能電池板供電不足，“鳳凰”號不可能活過火星上的冬天。

    “當太陽低垂之時，它的腳將被幹燥的冰層覆蓋，”阿維德松說。(袁原)