发信人: laugh()
整理人: jeter(1999-12-13 21:04:32), 站内信件
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随着12月6日最后一次同“火星极地着陆者”(Mars Polar Lander) 联系的失败，
美国宇航局
科学家寻找“火星极地着陆者”下落的努力宣告失败。这是美国宇航局在不到３
个月的时间里损
失的第二个火星无人探测器。
今年１月由“德尔塔7425”运载火箭从美国卡纳维拉尔角发射升空的“火星
极地着陆者”探
测器，经过１１个月的飞行，按计划应于１２月３日在火星着陆，并在９０天的
时间里对火星进
行考察，然后获取土壤样品带回地球，为人类最终飞往火星打下基础。
在过去的４天里，美国科学家对“火星极地着陆者”进行了６次无线电联系
，但都没有得到
任何回音。已在火星轨道上运行的“火星环球勘探者”探测器也一直在寻找“火
星极地着陆者”
和两个“深空二号”(Deep space 2)微型探测器的踪迹，但同样毫无收获。这说
明美国宇航局已
最终失去了耗资１. ６５亿美元的“火星极地着陆者”和将近３０００万美元的
“深空二号”探
测器。今年９月２３日，美国宇航局的另一个火星探测器——火星气候轨道器在
进入火星大气层
时被烧毁。
美国宇航局已表示将成立一个调查小组展开全面的调查，以便找出任何可能
引起故障的原因
。“火星极地登陆者”于去年1月3日发射升空，经过11个月在太空飞行7．6亿公
里后预定于格林
尼治时间今年12月3日在火星南极着陆。探测器的主要目的是检测火星上是否存在
水。
“火星极地登陆者”怎样登陆
按照设计，“火星极地登陆者”究意是怎么在火星极地表面着陆的呢？让我
们看看登陆器在
火星表面着陆前5小时的运作过程吧！
进入火星大气层前5小时的时候，地面控制人员再次进行持续1个小时的跟踪
试验。这次试验
的目的是为了监测登陆器的性能状况是否正常。进入火星大气层前4小时40分的时
候，登陆器上诸
多阀门开启，打开降落引擎。进入火星大气层前4小时30分的时候，登陆器的高温
阀门开启，为登
陆器的引擎加压。进入火星大气层前25分钟，地面控制人员与登陆器进行最后一
次联系联系时间
持续15分钟。这期间，控制人员主要是检查登陆器的推进装置是否正常。进入火
星大气层前20分
钟的时候，登陆器助推器上的加热器开始工作。
进入火星大气层前15分钟的时候，控制登陆器降落的软件系统开始工作。进
入火星大气层前1
0分钟的时候，地面控制人员将指示登陆器上的电脑打开自动导航系统，对飞行方
位，航向和加速
器产生的速度自行定位。
进入火星大气层前6分钟的时候，登陆器将启动助推器，自动调整火星登陆的
方向。入火星大
气层前5分钟的时候，登陆器上的巡航飞行舱将自动脱离登陆器。此时，登陆所有
的电源完全依赖
内部电池，直到登陆器在火星表面平安着陆后才会通过打开的太阳能板获取能源
。
登陆器以每秒钟6．8公里的速度进入火星大气层。在它进入火星大气层33秒
至37秒钟后，登
陆器上携载的重力加速度测量仪开始工作。这台精密的测量仪能探测到相当于地
球重力3／100的
火星重力。此时，登陆器开始依靠助推器来保持着陆航向。
从进入大气层起到在火星表面实实在在着陆全过程不会超过4分钟33秒。不过
，登陆器在如此
之短的时间内要经受住巨大的考验：重力加速度将不断增大，直至相当于地球表
面重力加速度的1
2倍；登陆器保护壳的表面温度将骤升到1650摄氏度。
在登陆前2分钟，也就是在距离火星表面还有7．3公里的时候，登陆器上的发
射缸就会弹射出
一顶降落伞。降落伞打开后10秒钟，“火星降落图像仪”将启动，而登陆仪的隔
热保护壳将自动
分离。保护壳分离之后0．3秒，“火星降落图像仪”将拍下第一张降落的照片。
在登陆器降落到
火星表面之前，“火星降落图像仪”将拍下总共10张照片。
在着陆前70至100秒，也就是距离火星表面还有2．5公里的时候，登陆器的四
条腿将全部张开
；四条腿张开后1.5秒，着陆雷达开始启动。雷达启动44秒之后，它将测量出登陆
器当时的高度。
与此同时，登陆器开始向火星表面发射两支微型火星“探针”－－深空２号。这
两枚特制的“探
针”将以每小时800公里的速度扎向火星表面，主要是为了测试火星土壤深处是否
有水或者水的构
成成分。
雷达测得登陆器离火星表面高度，也就是距离火星表面1.4公里左右的时候，
登陆器以每秒
钟80米的速度降落，登陆器上的助推器将关闭。半秒钟后，降落引擎启动，使降
落姿势与火星表
面呈垂直状态。
在降落过程中，脉冲降落引擎使登陆器旋转，始终保持最佳降落姿状，以期
能让太阳能板对
准太阳方向，这样才能获得足够的能量。登陆器的雷达在距离火星表面40米高的
时候关闭。这样
，登陆器就完全依赖重力加速度测量仪来引导其着陆。
当登陆器在距离火星表面12米左右的时候，登陆器以每秒2.4米的平均速度直
接坠落。当登陆
器的四条腿一接触到火星表面，降落引擎就完全关闭。
登陆后将做什么事
着陆目标区位于火星南极74S与78S之间，距南极点不 到1000公里。该地区位
于火星南极冰层
附近，有可能在此找 到可以解释火星气候变化的线索。此时火星南半球正是春
季。按照计划，
着陆第一天的工作包括展开太阳能电池板、 调整天线方向、各项功能检测、建立
通信以及其他对
时间要 求极高的科学任务。探测器装备有超高频（UHF）转发器， 可通过火星气
象卫星和／或火
星探测卫星与地球建立下行联 系，地球的上行命令通讯则通过火星气象卫星完成
。另外还 可通
过中增益天线与地面控制中心取得直接联系，这也是命 令传送和数据传输的后备
线路。
“火星极地登陆者”在火星南极着陆后，马上开始执行其在火星的主要任务
--寻找水的迹象
。只要发现任何水的迹象，那么就等于发现了火星有生命或者曾经存在过生命的
重要证据。“火
星极地登陆者”还首次将麦克风送到另一个星球。这只重量仅为1.8盎司的麦克风
将使地球上人类
首次听到来自外星系的声音。紧接着，“火星极地登陆者”上的一只机械手将挖
掘火星表面的土
壤，然后把土壤的标本放在登陆器上的一只小小器皿
里进行加热，以测试是否有水分。“火星极地登陆者”上的迷你气象站－－火星
挥发物及气象探
测 器（MVACS）和由俄罗斯提供的LIDAR仪器，则自动记录下火星每天的风速，温
度和气压，同样
寻找水的成分。一台安在五英尺高的台面上的摄像机将把周围的情景和机械臂工
作的情景全部拍
下来发送回地球。
目前正是火星南半球的春夏季，着陆地点阳光照射充足，这将有利于探测器
获取太阳能。之
所以选择火星南极冰盖地区着陆，是因为这里没有陡峭的岩石和参差的山峰，而
且这个着陆点还
具有不同厚度的尘埃层和冰层，因而含有气候变迁的记录。
可此次火星考察计划最为吸引人的“主角”还不是“火星极地登陆者号”本
身，而是由其携
带的两枚相对独立的“深空二号”探测器。此次“深空二号”探测器造访火星的
方式并不像其前
任“火星探路者号”那样，随着巨大的减速伞在火星的大气层中飘飘荡荡，也不
是在厚厚的垫子
的保护下在火星布满岩砾的表面蹦蹦跳跳，而是以每小时645公里的高速，以一根
“星际标枪”的
姿态直插入火星的土壤中。
但由于无法收到“火星极地登陆者”探测器预定于北京时间4日凌晨4时（格
林尼治时间3日20
时）着陆后发射回的信号，美国宇航局无法证实探测器是否安全着陆，但是他们
从４日夜继续向
探测器发送指令，设法恢复联系。当时据位于美国加州帕萨迪纳的地球控制中心
的科学家们分析
，信号没有按时发回的原因可能是探测器的主天线没有指向正确的方向，但他们
并未排除探测器
着陆失败的可能性。另一种可能性是探测器的电脑在着陆之后立即进入了安全模
式，从而推迟了
传输第一条信号的时间。探测行动的负责人理查德·库克表示，出现这种情况并
不是完全出乎预
料之外的。他说，“出现这种情况我们当然有一点失望，不过我们将继续执行既
定的方案。”
尽管美国航空航天局喷气推进器实验室的工作人员仍翘首企盼，但原定于12月
3日着陆火星南
极地区的美国极地登陆者号火星探测器今晚11∶30分再次错过了与地面联系的机
会。负责监控飞
行任务的科学家们正在设法扩大搜寻范围，利用多种方法查找其下落。
根据喷气推进器实验室提供的信息，极地登陆者号火星探测器此行所面临的
最大挑战就是将
在没有地面指挥的状态下自行控制着陆，于登陆前12分钟中断与控制中心的联系
，将速度由每小
时2．5万千米逐渐降至每小时8千米，最后在成功踏上火星表面后的38分钟后传回
信号。科学家们
说，极地登陆者号火星探测器首先必须以12．25度的精确角度通过火星大气层，
随后与防热罩脱
离，释放一顶降落伞，并在着陆前发射12个助推器。整个过程非常复杂，任何环
节都有可能出错
，探测器也可能会降落在岩石上翻倒，或是深陷在流沙似的永冻土里。来自美国
帕萨迪纳喷气实
验室的信息表明，耗资将近三千万美元的两个微型探测器「探空二号」，在登陆
火星的过程中已
经毁坏。
科学家说，根据「火星极地着陆者」最后一次发回的数据判断，「火星极地
着陆者」以及「
探空二号」微型探测器有可能坠落到火星南极沙丘附近的一个陨星坑里。他们说
，这是最糟糕的
事情，由於那里温度低到摄氏零下一二一度，「探空二号」的电池无法在这样的
环境中发出电来
，因此也不能发出信号。
美国太空总署最近几年制定了“多快好省”地利用探测器进行空间考察的计
划，“探空二 号
”探测器登陆火星的行动是验证这一计划可行性的一次实地操作，成功与否关系
到美太空总署未
来对其他行星的探测。
“探空二号”是与“火星极地着陆者”探测器一同飞向火星的，按原计划应
该在“火星极 地
着陆者”着陆前十分钟与之脱离，然後以每小时６４３公里的速度撞击火星表面
。如果一 切顺利
的话，“探空二号”应在１２月３日向地面发回信号，同时已在火星轨道上运行
的“ 火星环球勘
探者”探测器每隔两小时对“探空二号”进行探测，检测它是否发出信号，然而
美国太空总署的
地面控制人员至今仍未收到来自“探空二号”的回音。
１９９６年，美国将“火星探路者”送上太空，发回大量火星照片。３个月
后，美国宇航局
的“火星全球测量者”进入火星轨道，开始为火星绘制地图。第一阶段火星探测
至此功德圆满。
三个月前焚毁的“火星气象探测器”和即将着陆的探测器“火星极地着陆者”是
进行火星第二阶
段探测的内容。这两次探测火星的失败必将影响到美国宇航局２００１年对火星
的考察计划。按
照这项计划，美国宇航局将于２００１年３月从加利福尼亚州的范登堡空军基地
发射一个火星轨
道器，４月从卡纳维拉尔角发射一个火星着陆器，以对火星进行全面的探测
尽管先后6次通信时机仍未接收到来自“极地登陆者”号火星探测器的任何信
息，但美国航空
航天局还在进行最后尝试，拟于明年美国东部时间下午3时20分起以环绕火星轨道
运行的“环球勘
察者”号为中转站，再次启用超高频无线电波与火星探测器取得联系。
喷气推进器实验室项目负责人库克表示，如果火星探测器因发生故障而处于
安全模式的话，1
2月7日的通信时机将是恢复联系的最后良机；若还无法成功，重新建立其与地球
间联系的可能性
将会很小。科学家们现正设法逐个排除各种失灵的可能状况，不过他们也承认，
倘若试用了各种
明显的补救办法后本周三、四仍无法与“极地登陆者”号火星探测器恢复通信，
那么有关其失灵
的原因将会变得更加复杂，完成此次飞行任务的前景也将会更加渺茫。
按照事先的计划，“极地登陆者”号本应于昨天启动其上的超高频无线电通
信装置，向航空
航天局早先部署的“环球勘察者”号火星探测器发出信号，但是始于美国东部时
间下午1时50分的
通信时机过去后，地面控制中心还是没有接收到从红色星球表面发出的任何信号
，航空航天局首
次借助“环球勘察者”号与“极地登陆者”号沟通的试验遂宣告失败，而此前所
采用的通信方式
均为通过“极地登陆者”号上的天线与地球直接联络。由于地面与“环球勘察者
”号间的通信联
系始终保持正常，因此最乐观的估计是火星探测器着陆成功且工作正常，只是探
测器与“环球勘
察者”号之间的通讯又出了问题。火星探测器发出一次信号后将会依照程序自动
进入充电状态，
用所载的太阳能电池板产生能源。针对现在的状况，科学家们猜测也有可能是太
阳能电池板出了
问题，而其他的可能则包括进入火星大气层时焚毁、登陆时损毁、探测器电脑出
现故障或天线调
整困难等。库克透露，围绕火星运转的“环球勘察者”号携带有功能强大的摄像
机，虽然因“极
地登陆者”号体积过小难于发现，但它登陆时的降落伞目标大，易于探测，他认
为约需要2周才能
最终确定“极地登陆者”号登临火星是否失败。
航空航天局表示，调查委员会将就飞行任务制定人员对“极地登陆者”号火
星探则器着陆地
点的了解是否足够、探测器的设计是否恰当以及航空航天局的资金是否有能力达
到其预定的目标
开展调查。目前尽管搜寻探测器的工作还将进行两个星期，但人们对此已不寄予
期望。
据美联社消息，航空航天局火星探测系列计划的近期部署为：2001年发射一
个火星卫星和一
个拟在火星赤道附近登陆的探测器，探测器携带有漫游车、机械手和一些科学仪
器：2003年首次
进行火星物质样本采集，届时火星上的登陆装置和漫游车将搜集到的土壤和岩石
样品送往一个小
型火箭，并由其运抵环火星运转的卫星；2005年开始实施第二次火星取样计划，
除将采集到的样
品送往火星的卫星外，样品还将于2008年由探测器带回地球。
喷气推进器实验室现在正受到各方责难，批评者还将矛头直指航空航天局多
年来引以为豪的
“更快、更好、更省”的新太空政策，认为人手不足和资金不够是导致火星探测
计划一再受挫的
主要原因。有专家指出，“更快、更好、更省”的目标不可能同时实现，三者只
能取其二。
自1996年以来，为了实现人类踏上火星的壮举，美航空航天局每隔26个月就
要向火星发射各
类探测器，以了解和掌握该红色星球的气候变迁、地质状况和水资源分布。由于
火星探测计划的
下一个步骤将于2001年3月底和4月初实施，而有关登陆装置的结构、着陆系统和
防热罩与“极地
登陆者”号类似，且研制工作现已进入了总装和测试阶段，因此若“极地登陆者
”号果真毁坏，
美国的火星探测系列计划将遭受重大挫折。
美国人为什么会如此热衷于火星探索？为什么会花如此巨大的代价不
断向火星发射探测器呢？
说到底，美国人和世界上所有爱好科学探索的人一样都想通过进一步了解火
星，从而加深人
类自己对自己的过去、现在和未来的了解。美国人想通过不断发射火星探测器解
答以下几个方面
的困惑：火星过去的大气和天气是什么样的--包括火星上的水或者二氧化碳是什
么样的？会隐藏
在哪里？天气变化的过程会是怎样的？火星气候变化的历史能给我们地球提出什
么样的警示？火
星曾经有过生命吗--火星曾经温暖、湿润过的证据在哪里？是什么时候？火星过
去有过生命的证
据哪里可以找到？我们怎么才能识别出火星过去曾有过生命的证据？火星上的地
理和火星上的资
源--火星的内部结构会是什么样？火星全球的地理结构能说明星球如何演变的吗
？火星表面附近
有什么资源？
或许这次“火星南极登陆者”同样无法取得任何的证据，达不到预期的目标
，但这毕竟是人
类朝着了解太空努力的一个步骤。如果连这一步都不能迈出的话，那么人类太空
的进步也就谈不
上了。虽然人类探索火星的计划再一次受到挫折，但据科学家分析人类有望在下
世纪前１５年登
上火星美国洛克希德－马丁公司的航天工程师罗伯特·朱布林最近预测２００７
年地球人可能登
上火星，而美国航空航天局的专家则认为人类的这一梦想将在２０１８年实现。
在美国马萨诸塞工艺研究所日前举行的研讨会上，一些科学家则提出人类在
未来１０至１５
年内将到达火星。他们指出，前往火星必要的各项技术和工艺试验已经完成或接
近完成。在太空
获取氧气和保证飞船长途航行的动力是人类远征火星必须解决的两大问题，这两
个问题已基本解
决。可以节省大量燃料的离子发动机已经出现，并装配在“深空１号”科学探测
器上投入实际使
用。而从火星大气中分离氧气的方法也已被掌握，人类在火星上生活无须从地球
送去大量的氧气
供呼吸。
自1962年人类开始对火星进行探测以来，美苏两国共实施了25次太空飞行，
其中11次遭遇失
败，4次未能完成全部计划。为远征火星，俄罗斯和美国的航天部门正在地面的密
封舱里训练宇航
员如何在长期的太空飞行中生活和从事科学考察。随着科技的进步和人类航天知
识的积累，地球
使者造访火星的时刻即将来临。
资料来源：
美国航空航天局NASA
中国空间技术研究院
新华通讯社等
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曲折的心情有人懂，怎么能不感动？
几乎忘了昨日的种种，开始又敢做梦。
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※ 来源:．月光软件站 http://www.moon-soft.com．[FROM: 202.96.49.41]
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