前言:
今天,美国国家航空航天局的“洞察号”探测器将登陆火星。这次最新的任务将继续我们对地球上许多未知事物的探索。
从地球上看,自从我们开始思考宇宙以来,夜空中的大红点肯定引起了人类的注意。第一次用望远镜进行的观测让我们对火星有了更清晰的认识,两极覆盖着冰,热带地区呈现出不同的红黑色调.
美国航空航天局的洞察号(利用地震勘测,地理和热量传输)的内部探索应该能让我们了解火星的内部以及地球是如何形成的。
我们从什么时候对火星感兴趣的
也许对火星最好奇的描述来自年的意大利天文学家乔瓦尼·夏帕雷利,他观察到火星表面有一个密集的线性结构网络,在意大利语中他称之为“canali”,意为“通道”。
但是这个词被一些说英语的人误解为“运河”,这意味着它们是由火星人建造的。
年,奥森·威尔斯(OrsonWelles)播出了改编自HG威尔斯(HGWells)经典小说《世界大战》(TheWarofTheWorlds)的真人版,把我们与火星之间的爱与恐惧关系提升到了一个新的高度。
万圣节之夜播出的火星人入侵地球的故事显然让美国的一些听众感到恐慌,因为他们把小说当成了事实(年的电影《惊魂之夜》(ThenightThatpanicAmerica)讲述了一个故事)。到底有多少恐慌还有待商榷。
从那以后,HGWells年的小说激发了许多好莱坞电影、电视剧和音乐剧的灵感,包括StevenSpielberg年的电影《世界大战》。
踏上火星的第一步
年,“水手4号”(Mariner4)探测器飞越火星,年“水手9号”(Mariner9)进入轨道,这是火星传回的第一张近距离照片。
水手4号拍摄了第一张近距离拍摄的火星照片。美国国家航空航天局
两艘航天器都显示火星是一个寒冷、荒芜、类似沙漠的世界。在这些任务之前,我们只能通过望远镜看到火星,而火星是否适宜居住(或有人居住)的问题仍然悬而未决。
而不是谈论我们的第一个成功登陆火星飞行的航天器,给我们发送图片和科学数据来自另一个星球的表面,该计划谈了很长时间的功能,像一张脸男人火星表面的,和类似金字塔的结构。
这些照片无疑影响了我们对火星和太空着迷的关键。
海盗号着陆器的成就主要是他们从火星表面获得的第一个表面化学特征,以及从火星获得的详细大气成分分析。
维京号的结果在很多方面都很神奇,但也令人失望,因为他们指出,这是一个干燥的星球,充满了原生岩石,如果有水的话,这些岩石会转化成矿物。
从地面上拍摄的照片没有任何生命的迹象——没有小灌木丛的迹象,没有岩石上的一点苔藓,也没有一个绿色的人对着镜头微笑。
在某种程度上,我们对火星失去了兴趣,直到它用陨石袭击了我们。
来自火星的岩石
来自行星、月球和流星的岩石含有它们来自哪里的化学线索。因此,我们有可能判断陨石是来自月球、火星还是其他地方。
在南极洲发现的一颗陨石(被称为ALH)被科学家确认来自火星。
在地球上可以找到火星陨石,因为一颗大的陨石很可能从火星上落下,在这个过程中,火星表面的碎片被喷射到太空中。
一些足够大,可以进入我们的大气层,然后被发现。ALH主要由碳酸盐构成:一种需要水才能形成的矿物。因此,我们可以间接地得出火星曾经是潮湿的结论。
更有趣的是,这张火星明信片上有一些看起来像地球上发现的细菌的微小结构。
科学家们仍在争论这些结构是否是火星化石。但是ALH的发现和分析把我们带回了火星。现在我们队火星又开始着迷,
火星探测器任务
美国国家航空和宇宙航行局(NASA)随后宣布了第一个登陆火星的探测器“探路者”(Pathfinder)任务。年,它携带的微波炉大小的探测器Sojourner登陆火星
火星车得出的结果与维京号发现的结果非常相似,指出了火星上非常干燥的过去和现在。接下来,我们花了相当大的力气,从轨道飞行器上获取了更多火星表面的图像,并选择了携带未来有效载荷着陆的地点。
在对个可能的着陆点进行了讨论之后,参与火星研究的科学家和工程师们进行了讨论,他们决定用两个大型漫游者登陆火星:勇气号和机遇号。
经过7个月的星际旅行,探测器于年1月着陆。“勇气号”获得的初步结果与“海盗号”和“火星探路者号”类似。
第一个突破性的结果来自于发现黄钾铁矾和赤铁矿的机遇:这两种矿物需要水和酸性条件才能形成。
在经过了三个月的保修期后,这两个探测器改变了我们对火星过去的认识。
在我们着陆之前,有一个问题是火星是否曾经湿润过。现在我们知道火星上曾经有像死海一样咸的海洋,还有温泉和淡水。
火星上不仅有水,而且有不同形式的水。火星拥有完美的条件,足以让生命形成和进化。至少我们可以说火星适合居住。
“勇气号”活跃了六年,而“机遇号”在15年后仍在正式运行。
在这段时间里,一个名为“凤凰号”的着陆器降落在火星北半球靠近北极的绿色峡谷CastitasBorealis。凤凰号的关键发现是微量高氯酸盐的存在,高氯酸盐是一种强大的细菌杀手盐。
尽管这些任务对我们了解火星有很大的影响,但仍有许多我们喜欢使用的仪器无法安装在探测车上。
拥有装备齐全的火星实验室的想法促使科学家们提出了一项新的任务:火星科学实验室配备更大的探测器。它配备了能够远距离分析岩石的激光束、能够提供火星岩石、土壤和大气更详细特征的岩石研磨机和分析器。
来自火星科学实验室任务的“好奇号”探测器和一颗名为EETA的火星陨石也发现了高氯酸盐,这表明这些细菌杀手盐在全球分布。
火星的新发现
在过去的50年里,人们对火星表面的发现很多,但对它的底土或内核却知之甚少。这就是即将登陆火星的洞察任务发挥作用的地方。
它得到了美国宇航局深空网络的支持,包括我们在堪培拉的空间站,它由CSIRO代表美国宇航局管理。InSight团队希望了解火星的深层内部是如何形成的,以及它们与金星、水星、我们的月球、地球或其他太阳系外行星等其他岩石行星有多相似。
这是第一个深入火星内部的任务。Insight的有效载荷包括一个地震计和一个温度探头。
未来将由样品返回任务:那些能够登陆火星并带回地球样品的航天器(类似于俄罗斯在月球上所做的),以及我们让宇航员自己探索火星的努力。
我们还没有实现这一目标所需的技术。CSIRO太空产业路线图捕捉到了未来挑战的一个思路,它概述了未来探索所需的一些关键技术,以及澳大利亚公司和大学在这一过程中可能做出的独特贡献
对理解太阳系演化的探索仍在继续,我仍然面临着大量没有答案的问题。希望洞察号能提供一些答案,但我们仍有很多东西要了解火星上的情况,这是第四颗远离太阳的行星。
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