“火星大沖”十五年一遇 科學(xué)儀器探索未知神秘

　　【中國(guó)化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動(dòng)態(tài)】自寒假期間見(jiàn)識(shí)到了美輪美奐的“超級(jí)藍(lán)血月全食”，今年暑假又有兩大天文奇觀將同臺(tái)“飆戲”。沒(méi)錯(cuò)，就在今明兩天，闊別六個(gè)月之久的月全食將伴隨著“血月”現(xiàn)象再度登場(chǎng)，15年來(lái)難得一遇的“火星大沖”更是成為廣大天文愛(ài)好者今夏最期待的美事。
 

　　“火星大沖”十五年一遇
 

　　可用肉眼或望遠(yuǎn)鏡觀賞
 

　　很多對(duì)天文知識(shí)不太了解的朋友們可能要問(wèn)了，“火星大沖”是什么意思？天文學(xué)界將火星、地球和太陽(yáng)處在同一條直線上的天文現(xiàn)象稱作“沖日”，靠得近則稱為“大沖”。在太陽(yáng)系的行星大沖之中，火星大沖是最為典型而壯觀的。根據(jù)火星運(yùn)行規(guī)律，“火星大沖”約15年到17年發(fā)生一次，因此很多人一生當(dāng)中能遇到的“火星大沖”至多也不過(guò)五六次。
 

　　由于此次火星距離地球相對(duì)較近，因此視直徑大、亮度亮，普通人用肉眼就可以直接觀賞到它。不過(guò)即便在光污染不甚嚴(yán)重的地區(qū)，肉眼所見(jiàn)的也不過(guò)是一顆略帶紅色的明亮小星點(diǎn)。要想真正一睹“戰(zhàn)神”風(fēng)采，還需要借助望遠(yuǎn)鏡來(lái)觀看。普通觀測(cè)者可以采用大口徑較高倍率(最好200倍以上)的天文望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)到火星表面的一些特征。一些科技館、天文臺(tái)還會(huì)舉辦相關(guān)活動(dòng)，提供專業(yè)天文望遠(yuǎn)鏡供民眾觀賞。
 

　　火星追夢(mèng)六十載
 

　　科學(xué)儀器探索未知神秘
 

　　對(duì)于這顆神秘的紅色星球，人類從未停止過(guò)用科學(xué)儀器進(jìn)行探索。從上個(gè)世紀(jì)60年代開(kāi)始，前蘇聯(lián)和美國(guó)就陸續(xù)向火星發(fā)射了多枚探測(cè)器，經(jīng)歷了多次失敗。70年代，美國(guó)發(fā)射的水手9號(hào)探測(cè)器終于成功進(jìn)入環(huán)繞火星軌道，并通過(guò)搭載的先進(jìn)儀器和通訊設(shè)備，發(fā)回了7329張照片，覆蓋了火星表面超過(guò)80%的部分。隨后近30年里，各國(guó)發(fā)起的“火星之旅”幾乎皆以失敗告終。不過(guò)在1996年，美國(guó)發(fā)射的火星拓荒者在火星表面著陸，它所攜帶的索杰納號(hào)成為了人類送往火星的第一部火星車(chē)。這輛小車(chē)安裝了5臺(tái)激光測(cè)距儀，可以直接偵查周?chē)匦危皶r(shí)發(fā)現(xiàn)障礙物，尋找沒(méi)有障礙的前進(jìn)路線。這與現(xiàn)在的“無(wú)人駕駛”技術(shù)是不是有點(diǎn)像？除此之外，索杰納號(hào)還攜帶了一臺(tái)質(zhì)子X(jué)射線分光計(jì)(APXS)，可以分析火星巖石及土壤中的元素，它所獲得的數(shù)據(jù)將作為人類分析火星巖石成分的基礎(chǔ)。
 

　　進(jìn)入21世紀(jì)后，人類的火星探索事業(yè)終于有了起色。2001年，美國(guó)發(fā)射“奧德賽”火星探測(cè)器，計(jì)劃使用光譜和熱成像儀對(duì)火星上的水體儲(chǔ)量、地質(zhì)與輻射環(huán)境進(jìn)行普查。它是迄今所有火星探測(cè)任務(wù)中持續(xù)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的火星探測(cè)器，可謂是“火星最資深老兵”。2007年，奧德賽利用“熱輻射成像系統(tǒng)”(THEMIS)檢測(cè)火星上的溫度異常地點(diǎn)，從而發(fā)現(xiàn)了7處疑似火星地下洞穴的場(chǎng)所。隨后它還利用搭載的伽馬射線譜儀等設(shè)備發(fā)現(xiàn)了廣泛分布的淺地表下水冰沉積，并完成了對(duì)火星地表輻射環(huán)境的安全評(píng)估。
 

　　隨后幾年間，美國(guó)又相繼發(fā)射火星探測(cè)漫游者和火星勘測(cè)軌道飛行器。后者搭載了六項(xiàng)科學(xué)儀器和兩項(xiàng)科學(xué)工具，以及三項(xiàng)可以用在未來(lái)太空任務(wù)的技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝備，可謂是豪華陣容。除了包括高分辨率成像科學(xué)設(shè)備HiRISE、背景攝影機(jī)CTX、火星彩色成像機(jī)頻譜儀MARCI、火星專用小型偵察影像頻譜儀CRISM等在內(nèi)的攝像機(jī)，飛行器還帶上了頻譜儀、輻射計(jì)、淺地層雷達(dá)等裝備以及重力場(chǎng)探測(cè)套件、大氣層結(jié)構(gòu)探測(cè)加速儀、Electra超高頻通訊與導(dǎo)航套件、光學(xué)導(dǎo)航攝影機(jī)、Ka頻段通訊實(shí)驗(yàn)套件等科技實(shí)驗(yàn)設(shè)備。該飛行器測(cè)量出了火星北極地區(qū)冰蓋下的冰塊，還發(fā)現(xiàn)了撞擊坑的冰、氯化物礦藏、雪崩以及流動(dòng)的水。
 

　　2008年美國(guó)鳳凰號(hào)火星探測(cè)器又在火星北極成功著陸，攜機(jī)械臂、機(jī)械臂相機(jī)、顯微鏡電化學(xué)與傳導(dǎo)性分析儀、熱量和釋出氣體分析儀、表面立體成像儀、火星下降成像儀、氣象站等儀器設(shè)備完成自己的任務(wù)。2012年，用于探尋火星生命元素的好奇號(hào)火星探測(cè)器成功登陸火星表面。與到2011年仍在火星上探測(cè)的“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)火星車(chē)相比，“好奇”號(hào)所攜帶的科學(xué)儀器更多、更先進(jìn)，在火星表面的連續(xù)行駛能力更強(qiáng)。它采用了2臺(tái)IBM特制型號(hào)的電腦，可以承受-55和70度氣溫變化以及1000戈瑞的輻射水平，同時(shí)裝備了減速傘、隔熱板、多任務(wù)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器、天空起重機(jī)等重要設(shè)備，以及火星手持透鏡成像儀、火星降落成像儀、火星樣本分析儀、化學(xué)與礦物學(xué)分析儀、化學(xué)與攝像機(jī)儀器、阿爾法粒子X(jué)射線分光計(jì)、中子反照率動(dòng)態(tài)探測(cè)器、輻射評(píng)估探測(cè)器、火星車(chē)環(huán)境監(jiān)測(cè)站、火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入降落與著陸儀、各類相機(jī)等等科學(xué)儀器。攜帶這些“科學(xué)武器”的“好奇”號(hào)相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的野外地質(zhì)學(xué)家，其能力足以令此前的任何火星著陸器相形見(jiàn)絀。
 

　　展望未來(lái)
 

　　在過(guò)去六十年間，人類發(fā)射的探測(cè)器成功率不到一半。雖然在火星上“砸”的錢(qián)已經(jīng)難以估量，不過(guò)每個(gè)國(guó)家都沒(méi)有放棄到火星上“追夢(mèng)”。近日意大利科學(xué)家在火星上發(fā)現(xiàn)液態(tài)水的消息更是令人感到鼓舞，他們解決了關(guān)于火星上是否存在液態(tài)水的曠日持久的爭(zhēng)論，證實(shí)了火星探測(cè)器在此前的發(fā)現(xiàn)。不過(guò)，當(dāng)國(guó)外火星探索之旅已經(jīng)走了幾十年，我國(guó)的火星夢(mèng)又如何了呢？2016年有消息透露，我國(guó)火星探測(cè)項(xiàng)目正在立項(xiàng)，首次發(fā)射有望實(shí)現(xiàn)“繞、落、巡”的三階段探測(cè)任務(wù)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，我國(guó)的火星探測(cè)夢(mèng)想或?qū)⒃?020年實(shí)現(xiàn)。如今，距離2020年已經(jīng)不到兩年時(shí)間，讓我們共同期待國(guó)產(chǎn)火星探測(cè)器的騰飛吧！