欧俄联手寻找火星生命 欧洲第一辆火星车两年后启程

白虎命

新闻背景

　　相信很多人还记得欧洲人遗失在火星上的那只“猎兔犬-2”，那是12年以前的事情了。现在，欧洲人要对火星说，我们又来了！这一次，他们搭乘的还是俄罗斯人的火箭，并把目标集中于寻找火星生命。为此他们做了多年的准备并经历了种种波折。现在，他们已经出发在路上。未来前景怎样，还需拭目以待。

　　北京时间3月14日17时31分，载有火星“微量气体轨道器”-“夏帕雷利”着陆演示器组合体的质子-M/微风-M运载火箭，在哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场顺利升空。预计在经过4.96亿千米的漫长飞行后，“微量气体轨道器”将于今年10月16日飞抵火星近旁。

　　这是欧洲“火星生物学”计划的一部分。

　　欧洲和俄罗斯合作的这次火星探测，再次掀起火星热。本来，美国也定于今年3月发射“洞察号”火星着陆器，但由于其上的法国测震仪突然坏了，所以被推迟到下一个火星探测器发射周期（每26个月1次）的2018年5月5日了。

　　■ “火星生物学”项目一波三折

　　早在2005年，欧洲就正式开展了“火星生物学”项目，但是进行得很不顺利。它是欧洲航天局“曙光”计划的第一项任务，目的是开展机器人火星车探测，进行太空生物学和地质学研究。最初定于2011年用俄罗斯“联盟”火箭一次发射完成。后来由于多种原因，耗资16亿美元的“火星生物学”准备改用美国“宇宙神”火箭分别在2016年和2018年分两次发射。

　　2012年，因为资金吃紧，美国航空航天局又决定退出与欧洲合作探测火星，于是欧洲航天局再次与俄罗斯合作实施“火星生物学”项目。在这次合作中，俄罗斯不仅将在2016年和2018年用其质子-M/微风-M先后发射欧洲火星轨道器-着陆器和欧俄火星巡视器-着陆器，并在欧洲火星轨道器上装有俄罗斯为“火卫一·土壤”研制的两台仪器，目的是为俄罗斯重返火星探测奠定基础。

　　“火星生物学-2016”任务仍是欧洲与俄罗斯合作发射火星轨道器和着陆器的组合体，即同时探测火星大气中的甲烷含量和验证火星着陆技术。如果任务执行顺利，在2018年将执行“火星生物学-2018”任务，即发射1辆欧洲火星车和1个俄罗斯火星表面平台。

　　■ 轨道器聚神“嗅”火星大气

　　执行“火星生物学-2016”任务的“微量气体轨道器”-“夏帕雷利”组合体已于3月15日4时13分顺利进入地火转移轨道，它们将于今年10月16日一分为二。让我们花开两朵，各表一枝。

　　“微量气体轨道器”将于今年10月19日进入周期4个火星日的火星轨道，它将在火星轨道工作5年，用于探测火星大气状况，尤其是火星大气中的甲烷，并追踪其来源，绘制出一份火星甲烷地图，确定其是否由生物过程产生，并协助选择2018年发射的火星车登陆地点。由于地球大气中的甲烷大多由牛和白蚁的肠道细菌等微生物产生，所以如果能探测到火星上有甲烷，就有可能找到火星存在或者曾经存在过某种生命形式的证据。如果甲烷与其他复杂烃类气体同时存在，比如丙烷或乙烷，这将是其与生物过程相关的一个强有力证据；如果找到甲烷的同时还发现二氧化硫（一种与地球上火山活动密切相关的化学产物），则能肯定甲烷来自地底，是在地质活动中逸出的。

　　与以往探测火星大气中甲烷的设备相比，“微量气体轨道器”的灵敏度要高3个数量级，其光谱仪可探测到火星大气中万亿分之几的甲烷，还能够检测出甲烷以外的关键化学物质和气体，以确定火星甲烷是由生命体产生，还只仅仅是地质过程的副产品。

　　■ 决心不做第二只“猎兔犬”

　　2016年10月19日，“夏帕雷利”将在火星表面着陆。夏帕雷利是意大利天文学家的名字，最早的火星地图部分由他绘制。

　　“夏帕雷利”又叫静态气象学着陆器，装有进入、下降和着陆系统，总质量为600千克，在带防热罩时直径为2.4米，分离防热罩后直径为1.65米。

　　“夏帕雷利”在距火星表面120千米进入火星大气层（速度为21000千米/小时），通过防热罩实现减速。当“夏帕雷利”距火星表面10千米时打开直径12米的超音速降落伞减速。此后，分离防热罩，并启动多普勒测高仪和速度计进行着陆点的定位。当“夏帕雷利”距火星表面1.3千米时启动3组火箭推进器进行反推制动；当它距火星表面2米（速度为2千米/小时）时关闭用于反推制动的火箭推进器，以免吹起大量火星扬尘对火星着陆器造成不良影响。着陆时，通过“夏帕雷利”上采用可压扁结构的碳纤维外壳进行缓冲。其着陆地点为地势平坦的子午线平原，它含一个古老的赤铁矿和氧化铁层，在地球上，氧化铁一般在含液态水的环境下形成。

　　着陆后，它将利用所携带的“火星表面尘埃描述、风险评估和环境分析仪”首次在火星表面工作4个火星日，并向地球传回数据，直到电池耗尽。其上的数个传感器可分别测量火星表面的湿度、风速、压力、大气透明度、近地表大气温度和大气电气化。“夏帕雷利”有望成为首个在火星上成功着陆的欧洲着陆器。

　　向前看

　　欧洲第一辆火星车

　　两年后启程

　　2018年5月，俄罗斯质子-M/微风-M火箭将发射欧洲首辆火星车和俄罗斯火星表面平台。前者能够在火星表面自动导航行驶，一对立体相机可让火星车建立火星表面的3D地形图，其导航软件可对地形进行评估，随后火星车自动避障并以最佳路线行驶。它将通过巡视、钻孔、采集样品与分析来探测火星上的生命信息。

　　在通过俄罗斯提供的着陆系统在火星表面着陆后，欧洲火星车将从俄罗斯火星表面平台出发执行巡视探测任务，预计它将在执行任务期间行驶数千米。该火星车装有6个轮子，每个车轮都能独立驱动和转向，每个火星日移动大约100米，可适应火星表面复杂的地形。

　　1996年和2011年，俄罗斯经历的两次火星探测失败，对俄罗斯的空间探测是个巨大的打击。所以，2018年发射的俄罗斯火星表面平台对俄罗斯重返火星具有重要意义。该火星表面平台质量为827.9千克，其中科学仪器的质量为45千克，设计寿命为1年。它用于分析着陆地点附近的火星表面环境等。

　　至今，苏联/俄罗斯共发射了19次火星探测器，但仅有5次获得部分成功。

　　向后看

　　“猎兔犬-2”

　　是怎样失联的

　　2003年6月2日，欧洲“火星快车”探测器由俄罗斯联盟-FG火箭发射升空。它由欧洲“火星快车”轨道器和英国猎兔犬-2着陆器组成，该组合体在接近火星时，即2003年12月19日分道扬镳。其中欧洲“火星快车”轨道器于2003年12月25日，即圣诞节进入环火星轨道，然后开始探测工作，并超期服役至今，它已获得了大量火星信息，成为欧洲的骄傲；而英国猎兔犬-2着陆器在与欧洲“火星快车”轨道器分离后就失去了联系，直到2015年1月 16日，英国航天局才发布声明称，通过美国“火星勘测轨道器”拍摄的高分辨率图像，在火星表面发现了10余年前失踪的英国猎兔犬-2火星着陆器。该探测器成功在火星表面着陆，但是处于半展开状态，所以导致其无法与地球取得联系。