2020年火星季的最后一位参与者也已入局。北京时间今天19时50分,在佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地,NASA“毅力”号(Perseverance)火星车搭乘阿特拉斯-5型运载火箭发射升空,成为继阿联酋的“希望”号火星探测器和中国的“天问一号”之后,又一个即将造访火星的探测器。按照计划,“毅力”号将于2021年2月18日在火星的杰泽罗陨石坑 (Jezero crater)降落。
美国从20世纪60年代,就开始了火星探测任务。截止目前,NASA的探测器已8次成功登陆火星。这次发射的毅力号更是被寄予厚望。这次探测任务共耗资24亿美元,在承接美国此前的火星探测任务(检测火星上的水、有机物等)的同时,毅力号也将搜寻火星上生命存在或曾经存在的证据,并将储存样本,等待搭乘未来的火星探测器返回地球。此外,毅力号火星车的腹部首次携带了“机智”号火星直升机。
如果机智号能在火星稀薄的大气中起飞,这也意味着人类将首次实现飞行器在其他星球的受控飞行。
此次毅力号火星车的登陆位点为杰泽罗陨石坑,而探测器在火星上准确软着陆一直都十分困难。此前,“好奇”号火星车在进入、下降和着陆(entry,descent and landing,简称EDL)的过程就经历了“恐怖7分钟”。在这次毅力号的着陆过程中,科学家采取最精密的火星地图和多项全新的EDL技术,来规避该过程中的危险。
毅力号准确降落后,将利用机械臂收集杰泽罗陨石坑中的岩石样本。杰泽罗陨石坑的直径为45千米,位于火星北半球伊希地平原的西部边缘。根据此前的观测数据,科学家认为大约在35亿年前,杰泽罗陨石坑曾经被水覆盖,形成一个湖泊。还有一些证据显示,湖水携带有杰泽罗陨石坑周围区域的沉积矿物质,形成了一个古河流三角洲,而这里可能曾有一些微生物生存。
此次火星探测项目的一大亮点是,机智号火星直升机将成首个在其他星球上飞行的飞行器。在登陆火星数月后,机智号将从毅力号的腹部卸下,在火星表面进行首次飞行试验,其飞行过程将被毅力号记录下来。若机智号能在真实的火星环境中试飞成功,将能指导后续的火星直升机研发。这些直升机将能在未来的探测任务中担任辅助角色,例如作为机器人侦察员,从上方勘测地形或作为独立科学飞行器来携带仪器。
此外,毅力号还将着眼于未来,开展一些有助于将来人类登陆火星的实验。其中,一个汽车电池大小的仪器(MOXIE)将用来测试将火星大气中含量高达96%的二氧化碳转化成氧气,以供火箭推进器燃烧和为宇航员提供氧气。毅力号还携带将来作为火星宇航服的材料,以检测它们是否能承受火星的严酷环境。根据NASA的判断,他们将最快在本世纪30年代后,将宇航员送上火星。