“鳳凰”號(hào)的７件“武器”

　　1.機(jī)械挖掘臂。2.機(jī)械臂照相機(jī)。3.熱量和釋出氣體分析儀。4.顯微鏡以及電化學(xué)和傳導(dǎo)性分析儀。5.立體照相機(jī)。6.氣象儀。7.火星降落成像儀。

鳳凰號(hào)的鏟子

　　據(jù)國外媒體報(bào)道，美國鳳凰號(hào)探測(cè)器于美國東部時(shí)間5月25日19時(shí)53分(北京時(shí)間5月26日7時(shí)53分)，成功登陸火星北極，尋找可能存在的水。 那么鳳凰號(hào)將如何尋找水冰呢？

　　已經(jīng)成功著陸的鳳凰號(hào)攜帶著一個(gè)像鋤耕機(jī)的機(jī)械臂、一個(gè)微型化雪儀器和一個(gè)激光制導(dǎo)氣象站等“行李”。加利福尼亞州帕薩迪納美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的“鳳凰”號(hào)有效載荷負(fù)責(zé)人邁克爾·格羅斯說：“大部分設(shè)備是從其他任務(wù)遺留下來的。”那些為以前的任務(wù)研發(fā)的科技設(shè)備，如“火星勘測(cè)登陸器”(Mars Surveyor lander)和“火星極地登陸者”號(hào)探測(cè)器(Mars Polar Lander)，被用來裝備價(jià)值4.2億美元的“鳳凰”號(hào)。該任務(wù)通過挖掘火星地下土壤樣本，揭開這顆行星上是否有水的秘密，以確定該區(qū)域曾經(jīng)是否有原始生命存在。

　　挖掘紅色行星

　　然而，格羅斯和其他工程師必須提醒說，“鳳凰”號(hào)將要實(shí)施的新科學(xué)任務(wù)有新要求。他說：“我們將依靠2001年遺留下來的裝備(‘火星勘測(cè)登陸器’)，我們還得重新安排所有事情。現(xiàn)在的水平令人滿意，但是遺留下來的東西也存在缺陷，你必須確保自己不會(huì)陷進(jìn)去。”

　　最初的機(jī)械臂缺少挖掘冰凍的火星凍土帶的能力，因此工程師加固了它的結(jié)合部，并將機(jī)械臂的鋁質(zhì)材料換成鋼。他們還用“冰土獲取裝置(Icy Soil Acquisition Device)取代了原來的鏟子。這種冰土獲取裝置在挖掘松軟的風(fēng)化層土壤下像冰一樣堅(jiān)硬的土層方面具有幾個(gè)小訣竅。”

　　首先，這個(gè)長近8英尺(2.3米)的機(jī)械臂通過一種鋤耕機(jī)動(dòng)作，將松軟區(qū)域的表層清除干凈，讓冰層裸露在外。然后用鏟子前端的刀片切下一小片冰，不過真正挖掘冰樣本時(shí)鏟子后面需要有一個(gè)小鉆。這個(gè)彈簧加壓鉆利用彈簧的壓力，在地面上彈跳、旋轉(zhuǎn)、摩擦冰土層。腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)促使松動(dòng)的冰樣本進(jìn)入小室，以便以后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

　　圖森市亞利桑那大學(xué)的“鳳凰”號(hào)主要調(diào)查員彼得·史密斯說：“大約在1分鐘內(nèi)，它將采集的少量物質(zhì)放入鏟子或小室內(nèi)。這種鉆能進(jìn)行2或3次挖掘工作。”格羅斯表示，機(jī)械臂底部還有平土鏟，它能將沒用的物質(zhì)清除掉，以便繼續(xù)切割冰層。這個(gè)機(jī)械臂能向下挖掘20英寸(0.5米)，是有史以來在火星上挖掘的最大深度。

　　火星實(shí)驗(yàn)

　　一旦“鳳凰”號(hào)獲得所需樣本，它將為火星上有史以來的第一個(gè)濕化學(xué)實(shí)驗(yàn)室作準(zhǔn)備。顯微、電子化學(xué)暨傳導(dǎo)分析儀(MECA)讓科學(xué)家能利用大小像茶杯的一次性燒杯對(duì)松軟風(fēng)化層土壤的酸性、礦物質(zhì)和傳導(dǎo)性進(jìn)行分析，他們把土壤放進(jìn)燒杯內(nèi)，用水溶解，浸泡并攪動(dòng)后進(jìn)行研究。

　　顯微、電子化學(xué)暨傳導(dǎo)分析儀還將利用能檢測(cè)直徑是一張紙的厚度的十億分之一(或比一張紙薄1萬倍,是火星上研究的最小尺寸) 的土粒的原子力顯微鏡。松軟風(fēng)化層內(nèi)的粘土或其他物質(zhì)跡象說明過去火星上存在水。另一個(gè)顯微、電子化學(xué)暨傳導(dǎo)分析儀能發(fā)現(xiàn)風(fēng)化層土壤中殘留的水分，確定土壤中的溫度變化。熱量和電導(dǎo)率探測(cè)器類似于一個(gè)錐形“鉤爪”，確保機(jī)械臂能準(zhǔn)確地在指定區(qū)域進(jìn)行挖掘。

　　格羅斯說：“科學(xué)家可以通過顯微、電子化學(xué)暨傳導(dǎo)分析儀獲得的表層物質(zhì)查找火星干燥環(huán)境下殘留下來的水分。熱量和逸出氣分析儀(TEGA)將負(fù)責(zé)尋找土壤中殘留的水分?！睓C(jī)械臂將把土壤和冰裝進(jìn)8個(gè)熱量和逸出氣分析儀烤箱內(nèi)，每個(gè)烤箱與一個(gè)原子筆墨盒一樣大。這種一次性烤箱慢慢將樣本加熱到1000攝氏度(1800華氏度)，以便科學(xué)家研究和分析固體、液體和氣體出現(xiàn)的任何變化。熱量和逸出氣分析儀還包含一個(gè)能發(fā)現(xiàn)加熱氣體的化學(xué)特征的新分光計(jì)。因?yàn)橹挥?個(gè)月時(shí)間，而且烤箱和燒杯數(shù)量有限，“鳳凰”號(hào)研究員計(jì)劃在選擇用來試驗(yàn)的火星土壤和冰時(shí)要格外小心。史密斯說：“這被稱作協(xié)商。我們將找一間房子進(jìn)行商議。如果結(jié)果符合我們的要求，我們將做出最終決定?！?

　　“鳳凰”號(hào)的大部分新技術(shù)是為氣象站(MET)準(zhǔn)備的，該站將向火星大氣發(fā)射強(qiáng)大的激光脈沖，脈沖遇到塵埃和冰粒子將被反彈回來。反彈回來的脈沖將提供有關(guān)大氣粒子的信息。格羅斯表示，老技術(shù)和新設(shè)備結(jié)合，需要大量“系統(tǒng)工程學(xué)，才能確保一切順利進(jìn)行?！钡莵碜悦绹?、加拿大和德國的一些令人引以為榮的國際遺留下來的設(shè)備將在“鳳凰” 號(hào)降落之后，幫助它發(fā)現(xiàn)土壤樣本。格羅斯說：“‘鳳凰’號(hào)降落并不意味著結(jié)束?！?/p>