目的
火星的極地表面主要由凍結的二氧化碳組成,而此次登入者的目標是尋找藏於火星地表下水凍的痕跡。通過在火星南極附近尋找水冰,科學家們希望了解更多有關氣候循環的情況,並全面了解水在這顆行星上的作用、據“火星98”計畫專家瑞奇·澤雷克說,“我們正在尋找水沉積時期形成的礦物的痕跡,火星隕石數據已為這種沉積提供了強有力的證據。”如果該任務找到水凍的痕跡,那么未來火星之旅發現生命物質的機會就會增加。
本次探測計畫最主要的目的有三:第一,探測火星上有關凍的物質,也就是證明火星上是否有水,從而進一步證明火星是否有過生物的存在。同時,如果發現了冰,將為未來人類登入火星提供可靠的飲水和燃料資源。“登入者”上面裝有6.5英尺長的機器人臂,將對火星表面進行長達3個月的挖掘,提取火星土壤以進行化學分析。兩個“深層太空”探測器也會啟動,對火星地層進行分析,所得數據發回地球。第二,“登入者”上裝有氣象設備,俄羅斯造的雷射系統將畫出火星氣候圖。第三是前所未有過的一個“革命性”的裝置—微型麥克風。這個小裝置嵌入俄羅斯的設備中,它將在“登入者”登入時記錄並向地球控制中心發回“來自另一個星球的第一種聲音”。
設計特點
“火星極地登入者號”採用了與“
火星探路者”許多相似的設備,如它的氣動外殼、RS6000型計算機、降落傘。但它的照相系統、太陽帆板都有所改變,最終降落方式更是非常不同。“火星探路者”是採用空氣囊的半硬著陸方式,而“火星極地登入者”將代之以曾在“海盜”飛船中使用過的火箭減速以實現軟著陸方式。
“火星極地登入者”在離火星6.3千米左右時就開始拍照,它採用一架小型相機,剛開始能辨別7.5米大小的物體特徵,當降到距表面1千米高度時能分辨清楚小於1.5米的物體特徵,該相機在地球南極洲進行了多次模擬實驗。
“火星極地登入者”還將攜帶一個重16千克的一體化科學
有效載荷,包括來自於“探路者”及一部俄羅斯雷射雷達上的照相及天氣系統,用以研究火星大氣層中
灰塵的組成。
該“火星極地登入者”還將攜帶2個重要的新系統——一個1.8米長的機器手臂和高溫氣體揮發分析儀。採樣手臂將用於挖一些約0.6米深的溝槽,而安裝在手臂上的一架相機將拍攝地質層的相片以便於揭示該基地的土壤層歷史。採樣手臂有一個肘關節,可以準確有力地進行挖掘土壤的工作。手臂上的相機可拍攝高解析度的特寫鏡頭,以精確描述冰或地質晶體。
手臂將提供8個樣品給氣體分析儀,由其將這些物質焙乾並對釋放出的氣體進行分析。該“火星極地登入者”攜帶有8套共16個烘箱,每套必須成對工作,一個烘箱將作為控制箱,另一個將土壤樣品焙乾。
登入時間選在1999年12月,此時,火星南極地區正好是夏季,“火星極地登入者”在90天的任務時間裡將能獲得連續的太陽能。但由於太陽照射角度始終很小,而烘箱需要的能量又相當大,因此“火星極地登入者”的電源配置仍是一個難題。兩塊太陽能電池板將從旁邊疊起來,而另兩塊則安裝在外殼上。
丟失過程
1999年12月3日,美國太平洋標準時間中午12點15分,加利福尼亞州帕薩迪納的“噴氣推進實驗室”成了全美國乃至全世界矚目的焦點。美國航空航天局發射的“火星極地登入者”按計畫將飛抵火星南極,這是人類對另一星球極地的“第一次探測”,也是美國太空飛行器第四次飛近火星。
“登入者”在著陸火星5分鐘的過程中,將向火星地表發射兩個籃球般大小的“深層太空且”探測器,它們是射向火星地表的兩顆“子彈”,以400英里的時速鑽入火星地表30英里處,這是人類第一次向外星球體內部發射探測器。“登入者”上還安有微型麥克風,將會記錄並向地球發回火星上的聲音,這是人類第一次有機會領略到真正的“天外來音”。如此重大的事件即將發生,世界各大媒體“轟炸式”的報導早己扇起了人們的熱情,數以億計的人們屏著氣等待那激動人心的時刻。
3日中午,帕薩迪納的控制中心籠罩在緊張的氣氛之中,倒計時鐘上“0”的數字在一個勁地閃爍。12時39分至1時25分是“登入者”發回“天外來音”的最佳時機,結果是“無聲無息”。直至5日,帕薩迪納控制中心在48小時內五次向“火星極地登入者”和兩個“深層太空且”探測器下達命令,可是全部沒有回音。
7日,科學家根據“登入者”最後一次發回的數據判斷,探測器有可能墜落到火星南極的隕星坑裡。由於那裡溫度低到零下121攝氏度,探測器的電池無法輸出電能,因此發不出信號。
可疑的發現
2005年,美國航空航天局的科學家宣稱他已經在火星照片中發現了該探測器的殘骸。
這次發現主要是通過正在環繞火星運行的“火星全球探索者號(Mars Global Surveyor)”探測器對火星表面拍攝的一系列粒狀黑白照片得出的,該探測器在1999到2000年期間進行了對“極地登入者號”殘骸的仔細搜查,但是當時的探測沒有得出任何結果。
來自於美國聖地亞哥市馬林空間科學系統公司(Malin Space Science Systems)的首席科學家麥可.馬林(Michael Malin)說道:“通過機載衛星攝像機,我們能夠看到一個疑為‘極地登入者號’殘骸的斑點,而且這也預示著該探測器或許還完好如初。”
該探測結果已經發表在《Sky & Telescope》雜誌的線上網站上,馬林還指出“火星全球探索者號”將於2005年年底進行一次高精度探測,目的是為了確定“極地登入者號”探測器的具體位置。
不過NASA火星項目的負責人麥可.梅勒(Michael Meyer)認為:“探測結果看上去令人迷惑。照片中只有一個可能的失蹤探測器所在地,我們還需要更多的證據來確認這一結果。”