人類火星探測歷史回顧

央視國際 2003年12月30日 20:50

　　火星是自然環境最接近地球的行星，所以被認為是最適合人類移民的星球。近百年來，科學家們對這顆紅色的星球進行了種種猜測，人們幻想著火星上佈滿蔚藍色的大海、縱橫交錯的河流、鬱鬱蔥蔥的深藍色的植物，甚至還有火星人等，飛往火星是人類多年的願望。火星探測的主要目的是探索天體的演化過程，尋找生命存在的證據，進而揭示生命的起源。經過幾十年的努力，人類已經對火星有了一定的了解，如它的直徑約為6800km，質量約為地球的1/10，距地球最近時為56x106km,一個火星年相當於687個地球日，火星表面溫度隨季節和晝夜變化較大，在-80C到+20C之間，火星有兩個“月亮”，火星表面被沙漠和岩石覆蓋，兩極存在大量的冰，火星存在微弱的磁場和稀薄的大氣，每年有幾個月連續的沙塵暴等等。然而這些了解還是很初步的，揭開火星之謎還需要人類不懈的努力。

　　前蘇聯於1960年10月10日發射了世界上第一個火星探測器“Marsnik -1”，美國也於1964年11月5日發射了 “水手-3”號火星探測器，但是都沒有成功。1964年11月28日美國的“水手-4”成功地實現了人類歷史上第一次火星飛越，而前蘇聯於1971年5月28日發射的“火星-3”號實現了第一次火星軟着陸，不過由於遇上了塵暴，在着陸後僅僅20秒，着陸器上的儀器就停止了工作。截止到2001年底，人類共發射了31個火星探測器。其中美國14個，前蘇聯（包括俄羅斯）16個，日本1個。在發射成功的15個火星探測器中，有美國9個，前蘇聯6個。其中飛越火星5個，火星軌道器6個，火星着陸4次（1次有火星漫游車）。從1960年至1975年期間，美國先後發射了“水手”系列和“海盜”系列探測器，前蘇聯則發射了“火星”系列探測器，併發射了“探測器-2”、“Sputnik-22”、“Sputnik-24”、“宇宙-419”探測器。

	圖1 “海盜”號着陸器

　　發射成功的探測器中，最著名的是美國的“海盜”號 探測器（見圖1）。海盜計劃包括兩個完全相同的探測器，即“海盜-1”和“海盜-2”號。“海盜”號由軌道器和着陸器兩部分組成，軌道器質量883kg，加上燃料後，總重3527kg。軌道器是在“水手-9”的基礎上改進而成的，其任務是運送着陸器到火星、識別和確定着陸位置、為着陸器提供通訊中繼，並完成本身的科學研究任務。與着陸器分離後，它繼續在軌道上完成對火星的測繪任務和其它科學操作。 “海盜-1”號於1975年8月20日發射，1976年6月19日進入1513 x 33,000km的環繞火星的軌道。軌道器帶有72kg科學儀器，包括攝像機、大氣水蒸氣測量儀、紅外熱成像儀等。軌道器於1980年8月17日結束任務。着陸器質量為572kg，有三個着陸腿，能量由兩個13.6kg的放射性同位素（钚238）熱發生器提供, 並帶有91 kg的科學儀器，包括兩個360度的圓柱形掃描攝像機、採樣器臂、收集器頭、溫度傳感器、磁鐵、風向和風速敏感器、地震儀、放大鏡、X-射線粉末分光儀、壓力傳感器等。着陸器的任務是測定火星表面化學成分、研究火星生物、氣象、地震、磁特性、火星地貌、火星表面和大氣的物理性質等。着陸器工作到1982年11月13日，由於地面的一個錯誤指令，使聯絡中斷。 “海盜”號在火星軟着陸後，做了兩個著名的生命科學方面的實驗，沒有發現任何生命存在的跡象。此後，大多數科學家認為火星上沒有生命，這一認識大大降低了人們對火星探測的興趣，加上昂貴的探測費用，使火星探測計劃被擱置起來，擬議中的載人火星登陸始終沒有能夠實現。（北京航空航天大學 徐世傑）