火星探測：人類共同的“好奇”

安然

美國最新成功登陸火星的探測器令全世界矚目，是今年最重要的科學探索項目之一。“好奇號”火星車上有一個華裔女孩的簽名

從8月1日開始，15歲的馬天琪(claraMa)“帶領”她的父母和妹妹，從老家堪薩斯州內克薩市到加利福尼亞旅行了一圈。馬家的這次旅行是為了觀看另一個令全世界矚目的旅行者——火星探測器在那顆紅色星球上的登陸過程。美國航空航天局(NASA)邀請馬天琪全家到位于加州帕薩迪納市的噴氣動力實驗室參觀，是因為正是這位華裔女孩，為這輛造價25億美元的火星車起了個名字——“好奇號”。

美國東部時間8月6日凌晨，在經過5.67億公里的行程后，“好奇號”在位于火星蓋爾撞擊坑中心山脈的山腳下成功著陸，開始了它探索火星生命痕跡的旅程。當天，當馬天琪在噴氣動力實驗室的直播畫面里再次看到“好奇號”時，她的這位“老朋友”已經經過了8個月的漫長飛行，完成了美國總統奧巴馬所稱的“有史以來最復雜的一次登陸星球的任務”。

2011年11月底，馬天琪就前往位于佛羅里達州的卡納維拉爾角發射場為“好奇號”送行，在那里，她目睹了壯觀的發射過程，覺得那個場面“很酷”。早在2009年的命名儀式上，馬天琪就應邀在這輛新的火星車上寫下了英文“好奇”(curiosity)，并署上自己的英文和中文名字。

“它差不多就像一輛汽車大小，頭上長了兩個‘眼睛，那是攝像機，有6個輪子……”8月6日，剛剛離開噴氣動力實驗室的馬天琪向《中國新聞周刊》記者描述了她所見到的這個神奇的家伙。她說自己第一次看到它的時候感覺“很興奮，很奇妙。”

重達一噸的“好奇號”長度是2004年在火星著陸的“勇氣號”和“機遇號”火星車的兩倍，重量是它們的5倍多。“好奇號”的6個輪子，每個都擁有獨立的驅動馬達，兩個前輪和兩個后輪還配有獨立的轉向馬達。這一系統可以使它在火星表面原地做360度的旋轉。“好奇號”輪子的直徑是“勇氣號”和“機遇號”的兩倍，足以使其克服75厘米高的障礙物。

“好奇號”的動力由一臺多任務放射性同位素熱電發生器提供，其本質上是一塊核電池。這一動力系統的設計使用壽命為14年。

作為登陸其他星球的迄今為止最精密的移動實驗室，NASA局長查爾斯·博爾登對這輛新的火星車抱有很高的期望。他說，“好奇號”未來將通過其搭載的大量高科技儀器，尋找火星過去、現在是否存在生命的證據，并分析未來火星是否適合生命的繁衍。預期它將在火星上工作兩年(即一個火星年)，這將對人類探索火星有重要的幫助。

實際上，“好奇號”的此次著陸只是保證各項任務正常開始的第一步。盡管如此，它的這一亮相仍非常高調，在登陸火星的當天，紐約時代廣場的巨型LED屏幕上直播了這一歷史性時刻的現場畫面。

在過去的一周里，馬天琪參加了好幾次新聞發布會、情況介紹會，接觸了NASA的許多科學家和工程師，其間最讓她難忘的就是從“好奇號”進入火星大氣層到最終著陸的那令人緊張又興奮的時刻。這個被描述為“進入一下降一著陸”(英文縮寫為EDL)的過程聽起來簡單，但被NASA形容為“恐怖7分鐘”。因為“好奇號”在如此短的時間內，要完成從火星大氣層頂部到著陸于火星表面的全過程，速度則要從每小時2.1萬公里降到零。

此前的火星車在著陸時，都是被包裹在氣囊內“砸”在火星表面的。這種著陸方式對“勇氣號”和“機遇號”等外形小、重量輕的探測器來說還行得通，但并不適用于“好奇號”這個大塊頭。

為了將“好奇號”著陸時的沖擊力快速減小到最低，NASA采用了新的“天空起重機”系統控制整個過程。“天空起重機”是火星車降落到火星表面時所用的軟著陸緩沖系統。根據這個大膽且危險的設計，“天空起重機”利用反沖火箭的動力，在著陸前瞬間就可以強力減緩吊在其下面的“好奇號”的下降速度。其后，“好奇號”火星車的輪子和抗震系統觸地后就立刻啟動，掛在“天空起重機”上的纜繩被自動切斷，二者隨即分離。

按照馬天琪的觀察，“好奇號”進入火星大氣層之前，控制室里的技術人員一直在緊張地檢查、觀測，而進入所謂的“恐怖7分鐘”后，所有的人都安定了下來，“因為一旦進入大氣層，就沒辦法控制了”。其后，當著陸成功的信號一出現，噴氣動力實驗室里一片沸騰，幾十名工作人員立即激動地互相擁抱，大聲喊叫。馬天琪說，那一刻自己也非常感動。

登陸火星數分鐘后，“好奇號”即首次向地球傳回火星圖像。首幀圖像是低分辨率的黑白影像。受光線的影響，照片上顯示的只是火星車的輪子及其陰影。在隨后的一星期內，由其他照相設備拍攝的分辨率更高的圖像和彩色圖像將陸續傳回地球。

“好奇號”成功著陸后不久，NASA官員就在新聞發布會上介紹，“好奇號”著陸于一座高約4828米、直徑為154公里的山峰腳下，而此座山峰正位于預定的蓋爾撞擊坑區域。

事實上，NASA從2006年就開始為“好奇號”挑選著陸地點，經過5年的仔細篩選，最終才選定蓋爾撞擊坑。火星車完成科學探索任務的程度在很大程度上取決于其著陸地點。前期的科學探索顯示，蓋爾撞擊坑有粘土和硫酸鹽礦，似乎表明曾經有過水。此次，人們期待火星探測器根據礦物學理論追蹤到蓋爾撞擊坑周圍水的痕跡。

馬天琪說，觀看了“好奇號”從發射到著陸的過程，這個經歷對她的影響非常大，光是最近幾天就有8個工程師給她講解過有關火星探測的知識。將來，她有可能投身于航天科技事業，她甚至渴望到NASA的噴氣動力實驗室工作。

2008年，11歲的馬天琪在教室里看到《時代》周刊兒童版上有一則為新型火星探測器征名的啟事，她用10分鐘就寫了一篇應征短文，直到主辦方打來電話通知她“好奇”被選中，她才告訴了早年從清華畢業后移居美國的父母親。在闡釋這個從9200個應征方案中被選中的名字時，馬天琪寫道：好奇心是人類永不熄滅的火焰，它在每一個人的心中燃燒。每天早晨起床的時候，我都想知道，在新的一天里生活會給我什么驚奇?好奇真是一股強大的力量，沒有它，我們將不是今天的我們……