实际上,第一个发射火星探测器的国家是苏联,他们在1962年11月发射了“火星1号”,揭开了人类探索火星的序幕。只可惜火星1号并未登陆火星表面,10年后美国宇航局的“海盗一号”成为了历史上第一架登陆火星表面的探测器,从此开启了人类对火星的近距离探索。“海盗1号”和“海盗2号”是最早一代登陆火星的探测器,它们的主要任务是寻找火星生命。
登陆火星后,海盗号开始在着陆点挖掘土壤样本,然后将样本倒入自带的分析仪器中,以分析出土壤中存在什么成分。在海盗号携带的仪器中,最重要且最先进的仪器当属气相色谱-质谱联用分析仪,简称GC-MS。据了解,GC-MS的主要用途是检测火星土壤中是否存在有机化合物,从而帮助科学家分析火星生命的存在性。
在成分检测上,GC-MS是专门用来探测混合物中有机分子的仪器,当海盗号将采集到的土壤样本倒入仪器的进口时,土壤中的小分子和大分子在色谱仪里的运动速度不一致,小分子运动快,而大分子运动慢,从而进行成分的大小排序。然后分子再进入质谱仪进行质量测定,进一步确定分子的构成。
起初科学家们很希望这一台仪器能够在火星土壤中发现有机物,结果海盗号只发现了水和二氧化碳,而且这两种物质存在的可能性只有两种,要么是被土壤里的粒子捕获的,要么是由土壤里的无机物通过反应释放出去的。海盗号在火星表面探索了几个月都没有收获,即使这样还是有科学家认为,火星表面还是存在有机物的,只不过海盗号探测不到而已。
好奇号发现了哪些重要的线索?
在海盗号之后,NASA研发了多代火星探测器,例如机遇号、勇气号、凤凰号等,它们从不同方面入手对火星进行探测,让科学家了解到一个更全面的火星。但要说哪一代探测器最让人们印象深刻,那应该就是“好奇号”了。好奇号是美国宇航局在2011年发射的火星探测器,同时也是世界上第一台核动力火星探测器,这意味着它的动力更强更稳定。
在2011年11月被发射升空后,好奇号乘坐火箭经过9个月的飞行到达火星轨道,最终它选择在火星的盖尔陨石坑着陆。科学家解释,之所以让好奇号在那里降落,是因为盖尔陨石坑过去可能是一个巨大的湖泊或海洋。而在2012年9月好奇号传回来的图片中,科学家发现盖尔陨石坑与夏普山之间存在许多聚合碎石。
这些碎石表面比其他石块光滑,这表明它们原本不属于该区域。再加上该区域存在明显的河流冲刷的痕迹,因此科学家推测是河流将聚合碎石带到盖尔陨石坑和夏普山之间,也就是说那里曾经存在一条河流。不仅如此,NASA的科学家还根据聚合碎石的大小和形状计算出了河流的流速,大约是每秒钟0.9米。
2013年9月,好奇号再次有重大发现。NASA的研究人员发表报告称,好奇号样本分析仪发回来的资料显示,好奇号在将火星土壤铲出来加热到835摄氏度后,检测到有二氧化碳、水和含硫化合物的生成。科学家据此推测,火星地表的土壤里应该含有丰度达到0.02%的水分,换而言之,只要稍微加热一下火星土壤,还是可以获得一些水分的。
毅力号将如何展开探索?
好奇号至今仍在火星上服役,而美国宇航局在去年再次发射了新一代火星探测器“毅力号”。为了表面探索区域的重叠,科学家为毅力号选择了杰泽洛陨石坑作为着陆点,它不久就会在那里降落。NASA的研究人员表示,之所以为毅力号选择了杰泽洛陨石坑,是因为有许多线索表明那里在远古时期曾经是一个蓄满水的湖泊。
科学家发现土耳其境内有一个名为萨尔达的湖泊和杰泽洛陨石坑比较相似,直到现在人们依然可以通过图片看到该陨石坑里许多河流冲刷留下的痕迹。据介绍,毅力号正式开始探索后,它将沿着陨石坑里的古河床一直向上游探索。在地球上,河流的下游地区的地形普遍比上游平坦,在火星上也是如此,这意味着毅力号未来要面临的探索难度将逐渐增加。
科学家表示选择这样的探索线路是有好处的,那就是可以沿途采集样本和分析样本,然后将整条路线的样本信息都串联起来分析,从而判断该地区是否真的出现过河床,现在有没有可能存在生命。许多科学家对毅力号未来的探测都抱有巨大的期望,他们希望毅力号能够像好奇号一样在陨石坑里获得有价值的发现,从而帮助他们揭开一些谜题。