“勇氣”和“機遇”的裝備

劉　艷　徐傳剛

2004年1月6和1月24日，“勇氣”號和“機遇”號火星車相繼成功到達火星，開始在那片神秘的紅色土地上，探尋水源和氣候的線索以證明古代火星上是否有生命存在。兩個火星車的結構完全相同，目前它們堪稱是世界上最聰明的機器人，也是迄今人類送往其他行星上第一個可移動的、自動化的大型實驗室，這是人類在火星探測中向前邁出的一大步。

這對火星車各自攜帶了一個設備齊全的工具箱，其中包括全景攝像機、微型熱輻射分光計、阿爾法粒子X射線分光計、穆斯鮑爾分光計、巖石研磨工具和顯微鏡成像儀。那么，這些儀器都是做什么用的呢？

全景攝像機

是利用兩個高分辨率的立體攝像機，為火星車導航，還能“觀測”其周圍的環境狀況，拍成精密圖像傳回地球，幫助科學家決定哪些巖石和土壤需要進一步分析，如火星表面特征、巖石的分布、形狀及由水沖刷形成的沙丘等信息；在不同波長下拍攝的圖像，還告訴科學家火星表面礦物質的構成情況。

微型熱輻射分光計

是檢測火星表面物體全景攝像機熱輻射狀況的。它安裝在火星車桅桿的底部，掃描鏡將光線反射照到分光計上。它能幫助科學家遠距離地確定礦物質構成特征，并對特殊的巖石和土壤做進一步研究。利用熱輻射進行測量有很多優點。由于火星表面覆蓋著很多塵土，所以對遙感觀測造成很大障礙。微型熱輻射分光計卻能穿透灰塵，辨別形成水的碳酸鹽、硅酸鹽、有機分子和礦物質的成分；測算出在一個火星日內溫差變化極大的巖石和土壤所能容納的熱量；繪制火星大氣層的溫度曲線圖。

阿爾法粒子X射線分光計

能通過直接“觸摸”巖石和土壤，精確地測定火星巖石和土壤的化學成分，從而補充和限定其他儀器所做的礦物質分析；提供火星表層形成、風化過程和水源運動等方面的信息。

穆斯鮑爾分光計

能精確測定火星上鐵礦物質的成分及其含量；檢測火星表面物質的磁性，辨別在溫暖、潮濕環境中形成的礦物質，提供早期火星環境方面的信息，以便尋找古代火星上有生命存在的證據。

巖石研磨工具

由于火星上被風化的巖石覆蓋著厚厚的塵土，即使表面沒有灰塵，巖石內外成分也不可能完全相同。那么，巖石內部究竟有什么物質呢？為了看清其真面貌，就需要巖石研磨工具了。它安裝在火星車的機械“手臂”上，探測巖石時，“手臂”先控制這個工具靠近巖石，然后用砂輪去掉巖石表層灰塵，使其露出真面目。它還能在火星巖石上鉆出直徑45毫米、深約5毫米的洞，鉆進去看個究竟，為研究巖石提供了方便。

顯微鏡成像儀

是一個顯微鏡和一個照相機的結合體。它能把對火星巖石和土壤的探測結果制成精密的圖像，為解釋礦物質的構成提供相關數據；還能清晰地“描繪”早期形成水的沉積巖特征；提供由于火山和沖撞運動而形成巖石的微觀現象及碳酸鹽類礦物質的細微紋理，幫助科學家了解火星是否存在過水。

目前兩個火星車上的科學儀器工作正常，正按計劃完成各項科學任務，采集并傳回大量清晰圖片和精確數據，為研究火星地質狀況、尋找水源遺跡、證明古代火星上是否有生命存在等提供了依據。