分析称美国火星探测器“MAVEN”面临五大挑战
美国国家航空航天局(NASA)的“火星大气与挥发演化”(MAVEN)探测器升空,开启火星之旅。美国《国家地理》11月18日点评MAVEN此行将要面临的5大挑战。
世界各国进行过多次火星探测器尝试,其中大约2/3以失败告终。有的探测器在地球大气层中夭折,有的在飞往火星的路上杳无音信。美国1993年的“火星观察者”号1999年的“火星气候观察者”号距离火星仅一步之遥,却也神秘地失去联系,在最后时刻功亏一篑。
在未来几个月,MAVEN将面临以下5个重大挑战:
1.漫漫长途
MAVEN跋涉4亿英里(约合6.44亿公里),预定于2014年9月22日进入火星轨道。和2012年的“好奇”号相比,MAVEN要在路上多花6个星期。
这段长途旅行听起来平淡无奇,可是地球上的科学家们却忙的不可开交。火星探测器在太空中要应对外来威胁,太阳和宇宙辐射随时可能导致科研和飞行装置故障。科学家们必须时时检查,保证探测器各部件正常运转。
抵达火星前夕,科学家还要进行测量和校对,通过小型制动火箭调整航向,确保探测器进入预定轨道。科学家在这一步要做到高度精确,在进入轨道的时间和地点上要做到万无一失。1999年,“火星气候观察者”刚刚点火进入火星轨道,转到火星背面以后突然和地球失去联系,自此杳无音讯。
2.通讯延迟
由于距离太远,MAVEN最多要等20分钟才能收到地球发出的指令,再花20分钟传回前方信息。一来一回长达40分钟的时间里,没有地球人知道火星上正在发生什么,科学家们也只能耐心等待。
3.进入轨道
MAVEN接近火星时需要减速,让火星引力“抓住”它,进入火星轨道。如果减速不够,MAVEN可能错过火星,飞进火星和木星轨道之间的小行星带。届时,MAVEN的运行轨道偏大,要冒险采用空气动力制动技术(aerobraking)降低轨道高度,接近火星。
4.危险下降
MAVEN沿椭圆形轨道运行,最靠近火星时仅相距150公里左右,最远时却有6000公里。一年期间MAVEN至少要5次从数千公里的高空冲下,一头扎进火星的大气层,在距离火星表面仅124公里的低空呼啸而过。这样的“亲密接触”意在让MAVEN亲自“品尝”火星大气层的“滋味”,采集样本分析研究。
5.解答谜团
科学家相信,火星数十亿年前拥有大气层和液态水,曾经适合人类居住。但是和地球不同,火星如今是个冰冷的不毛之地,只剩下了稀薄的大气层。火星可能经历了重大的变化,但究竟出了什么问题呢?借助MAVEN,人类有史以来头一次有机会直接研究火星大气层,研究它是怎么消散在茫茫太空中的。