美国航天局8月6日确认,“好奇”号火星车当地时间8月5日22时32分(北京时间8月6日13时32分)在火星表面着陆。这是人类迄今在其他星球登陆的最精密移动科学实验室。着陆数分钟后,“好奇”号便传回了首批照片。
　　投资达25亿美元,携带10种“科学武器”,以核燃料钚提供动力的“好奇”号借助由火箭提供动力的、名为“天空起重机”的助降系统缓缓着陆。从进入火星大气层到着陆的7分钟内,“好奇”号时速由2万公里骤然降至零,由于难度高、风险大,美国航天局称之为“恐怖7分钟”。“好奇”号将测量火星岩石和泥土中不同化学元素的丰度,评估火星表面的辐射环境及其对未来登陆火星宇航员的危害,探索火星是否具有适宜生命存在的环境,寻找行星变化的线索。
着陆过程
成功着陆几分钟后发回首批照片
　　美国国家航空航天局说,“好奇”号火星时间15时左右、美国太平洋夏令时8月5日22时32分(北京时间8月6日13时32分)左右在火星盖尔陨坑着陆。
　　“好奇”号2011年11月26日发射升空,调查火星过去或现在是否有适宜生命存在的环境。
　　“好奇”号着陆后,向地球传回信号。“好奇”号发回数张低分辨率黑白照片,其中一张显示火星车车轮接触火星表面。另一张显示火星车在火星表面的投影。美国航天局说,预计火星车上的高分辨率相机本周晚些时候将传回尺寸更大的彩色照片。
　　在航天局设在喷气推进实验室的指挥中心,工程师艾伦·陈说:“确认着陆。我们安全着陆火星。”“看上去我们在一块很平整的地点降落”,着陆项目首席工程师亚当·斯特茨内尔说,“真漂亮,的确漂亮。”项目人员欢呼、握手、击掌、拥抱。着陆前,他们按照传统,分享花生,企盼成功。
　　航天飞机机群退役后,美国航天局把探索火星作为主要项目之一,打算2030年代中期把宇航员送入火星轨道。
　　航天局局长博尔登说,“好奇”号登上火星“标志着实现这一目标过程中重要一步……这是这个国家的大日子,是一切‘好奇’号项目伙伴的大日子,是美国民众的大日子。”
　　美国总统奥巴马说,“好奇”号是迄今着陆其他行星的最复杂航天器,标志着“史无前例的技术壮举”,“今后很长时期将作为国家骄傲”。
七分钟内时速由两万公里降至零
　　在“好奇”号登陆火星的过程中,最惊险的历程当属进入火星大气层、下降然后着陆。在短短7分钟内,“好奇”号时速将由约2万公里下降至零,由于难度高、风险大,美国航天局称之为“恐怖7分钟”。
　　“好奇”号进入火星大气层的切入点距着陆点高度约为131公里,切入时速度约为每秒5.9公里。进入火星大气层之前,飞行器隔热罩上安装的小型发动机点火,调整飞行器姿态,将隔热罩正对前方。
　　切入大气层后,飞行器将通过抛掉两块钨质载荷的方式错开原有重心位置,帮助飞行器与火星大气层发生剧烈摩擦时获得升力。降落伞打开前,隔热罩再次抛掉一组物质负荷,为降落伞顺利打开做好准备。降落伞在飞船距火星表面约11公里时启动,名为“天空起重机”的助降设备及“好奇”号降速后,逐步与隔热罩、降落伞分离,“天空起重机”上安装的8台反冲推进发动机同时启动,进入有动力的缓慢下降阶段。
　　当反冲推进发动机将“天空起重机”和“好奇”号组合体的速度降至大约每秒0.75米之后,几根缆绳伸出,将“好奇”号从“天空起重机”中吊出,悬挂在下方。此时,“天空起重机”和“好奇”号组合体距火星表面已很近。随着组合体的进一步下降,缆绳不断拉长,“好奇”号火星车的轮子和抗震系统在触地时立刻启动,缆绳会被立即自动切断,“天空起重机”随后在距离“好奇”号一定安全距离范围内着陆。

难度系数高于十,成败风险很大
　　将“好奇”号在7分钟内由时速约2万公里骤降至零并非易事。“好奇”号项目的运营由美国航天局喷气推进实验室负责,该实验室工程师亚当·斯泰尔茨纳认为,“好奇”号着陆“难度系数高于10”。
　　早期火星登陆器均包裹在气囊内“砸”在火星表面。这种着陆方式对“勇气”号和“机遇”号等个头较小、重量较轻的探测器来说还行得通。不过,“好奇”号重近1吨,是“勇气”号和“机遇”号的5倍多,老方法已不适用。
　　因此,科学家只能另寻他途。火星大气层比较稀薄,如果没有外力相助,单靠火星大气的摩擦阻力最多只能使“好奇”号时速由约2万公里降至约1600公里。选择可以制动降落的“天空起重机”无疑可以解决降速问题。
　　对人类发射的着陆器来说,火星历来不是个好去处,事实上,人类发射的半数以上火星探测器以失败告终。尽管美国有过成功先例,但这并不能为“好奇”号着陆成功“打包票”。即便整个复杂的着陆过程已经过精心设计,火星表面的反常沙尘暴、突然的大风或其他问题都可能使着陆失败。等到2.4亿公里外的科学家接到信号时,“好奇”号要么已经着陆,要么已经功败垂成。
　　美国航天局前火星项目负责人斯科特·哈伯德表示,“你也许已经做了所有能想到的事情以确保任务成功,但火星仍能给你出难题”。美利坚大学太空政策专家霍华德·麦柯迪说:“这是个巨大的赌博,如果成功,这将是重大技术进步。”
目标任务
寻找以碳为基础的有机物
　　火星上是否曾经有水存在这个问题已经得到了解答,先前火星探测器发回的图片已经显示出干涸的河床、三角洲和水流痕迹。“好奇”号这次的目标不是找水,而是寻找以碳为基础的有机物。
　　“好奇”号的着陆点位于火星盖尔陨坑中心山脉的山脚下,盖尔陨坑中心山丘的层状物含黏土和硫酸,着陆点周围存在沉积物形成的冲积扇,这些物质和地貌的形成都与水有关。
　　“好奇”号所携带的一个辐射评估探测器将会测量火星的高能辐射,记录太阳和远处超新星辐射至火星的高能原子和亚原子,分析对地表可能存在的微生物影响,确定未来宇航员在火星可能受到的辐射剂量,同时有助了解辐射环境对火星形成生命的影响。
　　在主任务阶段,“好奇”号火星探测车将记录火星的天气变化,分析空气成分,对岩石进行测试以寻找氨基酸、甲烷或者其他能表明火星上现在或者过去有生命存在的有机物。它将面对极低的温度、大风、沙坑和悬崖等危险。
　　“好奇”号的任务时间被设定为两年,美国宇航局官员称,其核电池的使用寿命长达10年。先前的火星探测器使用太阳能电池,但这类电池不足以驱动重约1吨的“好奇”号火星车。核电池不仅能保证“好奇”号四处活动,还能让它不会在极寒条件下结冰。
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携带“十大武器”探索红色星球
　　美国“好奇”号火星车于北京时间6日在火星表面着陆,它将利用携带的10种科学武器探索这颗红色星球过去及现在是否存在适宜生命存在的环境。以下是“好奇”号装备情况介绍。
　　桅杆相机
　　桅杆相机安装在“好奇”号主车身上方的桅杆上,由两个彩色相机组成,是“好奇”号的主要成像工具。它相当于“好奇”号的左、右眼,可以拍摄火星表面的三维图像。
　　化学与摄像机仪
　　化学与摄像机仪最远可向约9米外的火星岩石或土壤发射激光,使其表面薄层汽化,而后分析汽化后的成分。它包含一个可以确认受激原子类型的光谱仪和一个可以捕捉激光照射区域详细图像的望远镜,其激光器位于“好奇”号桅杆上。
　　阿尔法粒子X射线光谱仪
　　阿尔法粒子X射线光谱仪安装在“好奇”号机械臂末端,负责测量火星岩石和泥土中不同化学元素的丰度。这一仪器与样本接触后,能发射X射线和氦核,将样本元素中的电子轰出原子核轨道,进而产生X射线。根据放射出的X射线特征,科学家能够确定遭轰击元素的类型。
　　火星手持透镜成像仪
　　火星手持透镜成像仪功能相当于一个超级放大镜,位于“好奇”号机械臂末端,可以拍摄火星表面岩石、土壤的详细图像,其精细度可以达到拍摄出一根头发丝的水平。这台仪器相当于科学家的一个高科技手持透镜,可以对准他们希望对准的任何地方。
　　化学与矿物学分析仪
　　化学与矿物学分析仪可通过X射线衍射分析“好奇”号机械臂搜集的粉末状岩石和土壤样本,确定其中的矿物晶体结构。X射线衍射是地质学家在地球上常用的重要分析技术,但在火星上还从未使用过。
　　火星样本分析仪
　　火星样本分析仪是“好奇”号的心脏,重约38公斤,约占“好奇”号科学仪器总重量的一半。它由3个独立的仪器构成:质谱仪、气相色谱仪和激光光谱仪。这些仪器负责搜寻构成生命的要素——碳化合物。它们还将搜寻与地球上生命有关的氢、氧和氮等元素,评估某些元素不同同位素的比例,寻找行星变化的线索。
　　火星车环境监测站
　　火星车环境监测站安装在“好奇”号桅杆中部,负责测量火星气候的日常和季节性变化。它能够评估火星表面风速、风向、气压、相对湿度、地面温度、紫外线辐射程度等。这一设备是由西班牙提供给美国航天局的。
　　辐射评估探测器
　　辐射评估探测器用于准备未来的火星探索任务。它能监测来自太阳的高能原子和亚原子粒子,评估火星表面的辐射环境及其对未来登陆火星宇航员的危害。这些信息对未来的载人火星探索以及评估火星是否具有适于生命存在的环境都很重要。
　　动态中子反照率探测器
　　动态中子反照率探测器安装在“好奇”号主车身背部附近,用于寻找火星地下的水冰以及晶体结构中含有水分子的矿物。这台仪器可向火星地表发射中子束,然后记录中子束的散射速度。氢原子可以延缓中子的速度,如果大量中子速度迟缓,便说明地下可能存在水或者冰。这一由俄罗斯航天署提供的探测器能够发现火星地表下50厘米以内的氢原子。
　　火星降落成像仪
　　火星降落成像仪是一台小型摄影机,安装在“好奇”号主车身上,负责拍摄“好奇”号着陆过程的影像,并为科学家提供盖尔陨坑的地质信息。