死亡行星的神祕魅力:“天問一號”即將加入火星探測大軍

根據央視新聞網發佈的消息,我國將在今年執行首次火星探測任務,“天問一號”作為火星探測任務的第一個探測器,於7、8月份升空。

赫伯特.喬治.威爾斯曾經寫道:在太空的深處,有居民嫉妒地注視著我們。

19世紀的天文學家由於觀測到了火星上有光亮有陰影,他們認為光亮部分是山脈,而陰影部分是海洋。所以一直認為火星上有生命存在。於是人類開始了前赴後繼的探索火星的歷程。

死亡行星的神秘魅力:“天問一號”即將加入火星探測大軍

曾經的太陽系九大行星

01 蘇美爭霸時代

在那個中國人還食不果腹、衣不蔽體的年代,蘇美兩個超級大國開始了在世界各個領域的競賽。打來打去,果然上了天。

1960年前蘇聯向火星發射了一枚探測器。四天以後又迫不及待的向火星發射了第二枚探測器。這麼倉促的發射頻次想必大家也可以預測到他們的下場,是的,這二位連地球軌道都沒能到達。兩年後前蘇聯發射火星1號探測器,雖然比原來有所進展,但它依然在飛離地球1億公里時與地面失去聯繫,它被看作是人類火星探測的開端。

與此同時,1962年美國開始實施“水手計劃”,在1964年先後向火星發射了兩枚探測器水手3號和水手4號。 其中水手4號於1964年11月28日發射升空。大約飛行八個月後,“水手4號”於65年7月14日在火星上空掠過。當時“水手4號”距離火星9800公里,向地球發回了21張照片。這是有史以來第一枚成功到達火星併發回數據的探測器。


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深大的水手谷

很快進入了70年代,1971年前蘇聯一共發射了三枚火星探測器,第一個直接失敗;第二個火星2號於同年的11月27日在火星著陸,因遇到火星沙暴一著陸就與地面失去聯繫,但它仍然是第一個到達火星表面的人造物體。


火星三號則在1971年12月2日成功登陸火星,成為了有史以來第一個成功在火星表面著陸的探測器。雖然它在火星上僅僅工作了大約20秒,沒發回一張完整的照片就失去了聯繫。但也不妨礙身上的重大意義。此後前蘇聯70年代的發射簡直用悲催來形容,不是這不好,就是那裡出么蛾子。直到1989年,一顆名為“福波斯2號”的衛星成功進入火星軌道,但它拍火星的照片拍出一個巨大的圓柱形“太空船照片”。更誇張的是,“福波斯2號”傳回這張詭異的照片之後,就消失在宇宙之中。

同時期的美國漸漸佔了上風,1971年發射的“水手”9號,它不單順利的進入了火星環形軌道。還在在軌道上拍到了80%的火星表面。並且在接下來的1年裡,它一共拍到了7000張照片。

1975年著陸的維京計劃9號傳回了首張彩色照片。他的不但帶有紅外線光譜儀,有觸覺和聽覺。它描繪了火星獨特的地貌:類似青藏高原的塔爾西斯地區,上面有太陽系最高的火山,奧林匹斯山。還有寬大的水手谷以及赫拉斯盆地的衝擊盆地,後者上下高度差9000米深,珠穆朗瑪峰放在裡面都綽綽有餘。


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好奇號


進入21世紀,美國的好奇號探測器經歷了恐怖七分鐘後著陸在蓋爾撞擊坑,這是一個寬150公里的低窪地帶。耗資25億美元的好奇號,是一個移動的化學實驗室,這一次,美國人不僅要觀察火星的地貌,還要找到火星有水的證據。在蓋爾撞擊坑,好奇號的高清攝像頭髮現有鵝卵石,這是河流沖刷過的地貌,而隨後在對火星的土壤分析後發現,土裡約2%的成分是水,這是一個重大的發現:火星曾經是一個溼潤的行星。也給人類心心念唸的火星人之夢有了現實意義的基礎。

02 火星之死:是否就是地球的明天?

大量的證據表明,40億年以前,火星上有水。可在後來的10億年間,水和海洋消失了。這是一個非常令人困惑的議題,實際上,同期的地球跟火星極為相似,毒氣繚繞,表面為毒氣所覆蓋。兩顆姊妹行星何以在那個時候邁向了不同的階段?要知道地球上出現生命也是在大約40億年以前啊。這估計也是科學家們孜孜不倦探索火星的原因:火星之死是否就是地球的明天?

晚期重大撞擊事件

對火星的觀測也確實獲得了長足的進展,在對火星地表的隕石坑的檢查發現,大約在39~38億年之間,火星遭受的撞擊最為密集。稱之為晚期重大撞擊事件。其始作俑者是不斷向外遷移的海王星。這個試圖逃離太陽的傢伙最終在逃離的過程中遭遇了柯伊伯帶,與裡面冰晶岩石發生了猛烈撞擊,許多冰晶岩石開始飛向火星和地球。根據探測,晚期重大撞擊事件中火星遭受了每平方米有53噸巨石的衝擊,大量的隕石滑過火星大氣層,狠狠地砸向火星表面。試想導致恐龍滅絕的那顆隕石,你是否能理解火星的死亡。


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襲擊火星的隕石

2005尋找相同生命的任務發射的火星勘測軌道飛行器:拍到了大量照片,它發現了火星但極地雪崩、並且找到了400米厚的礦物沉積,這是深海熱泉出口的遺蹟,這是海洋裡產生生命的源泉。雖然我們沒有找到火星上生命的痕跡,但是我們找到了火星可能擁有生命起源的的條件。

起源決定了命運

2014年美國再次發射火星大氣與揮發探測器,這一次,科學家們驚奇的發現火星的大氣正在消失。正是因為形成於岩石較少對地帶,火星的質量只是地球的一半。體量的大小決定了其內核的動力早早熄滅了。最終導致火星引力場逐漸減弱,再也無力約束稀薄的大氣層,在太陽吹出的等離子風的侵襲下日漸消亡。原來深大的湖泊、海洋逐漸乾涸,這顆藍色的星球逐漸變成了今天這樣的磚紅色。

火星已死,既是內憂又是外患的宿命。

03 我國的火星探測計劃

火星探測項目是我國繼載人航天工程、嫦娥工程之後又一個重大空間探索項目,也是我國首次開展的地外行星空間環境探測活動。

實際上,中國也曾經試圖探索火星。 2011年11月,俄羅斯發射福布斯-土壤號火星探測器,因主動推進裝置未能點火而變軌失敗。搭載的中國第一個火星探測器” 螢火一號 “也宣告失敗。靠人不如靠己啊。

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第一個成功著陸的火星2號


2014年6月,中科院院士歐陽自遠第22屆國際天文館學會大會的開幕式上透露,我國即將開展深空探測,其中預計2020年實現火星的著陸巡視,2030年實現火星採樣返回。歐陽院士有著“嫦娥之父”之稱,也是中國月球探測工程首席科學家。這顆火星探測器取名“天問一號”,它將由環繞器和著陸巡視器兩部分組成,著陸巡視器將在火星表面軟著陸,並釋放火星車,在火星表面進行巡視探測。這趟旅程暫定在火星上呆90天,按照火星一天24小時40分鐘。所以會呆三個月多一點。

當然登陸火星還是具有很大難度的,目前成功向火星發射探測器的全世界目前只有4個:美國、俄羅斯、歐洲以及印度。對,你沒看錯,就是印度。 2013年11月5日下午2時38分,印度首顆火星探測器 “曼加里安”號 發射升空。並於2014年9月24日, 成功進入火星軌道,使印度成為首個成功向火星發射探測器的亞洲國家。當然最厲害的不是它能發射成功,而是因為它花費最少,7400萬美元的造價。遠遠少於Nasa大氣與揮發演化探測器”(MAVEN )火星計劃6.71億美元花費的1/10,甚至比很多好萊塢大片都要經濟實惠。

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天問一號即將啟程


寫在最後

宇宙永遠是人類追逐的目標,因為在那裡,不僅有生命的起源,更有人類生命的未來。地球何其有幸,成為太陽系中唯一有生命的星球。我們既渴望又害怕地外文明的存在。而每一次仰望星空,我們就會意識到自己的渺小,心存敬畏。火星已死,但它留給地球的不僅是屍體而已。



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