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人类火星探测历史回顾
央视国际 2003年12月30日 20:50
火星是自然环境最接近地球的行星，所以被认为是最适合人类移民的星球。近百年来，科学家们对这颗红色的星球进行了种种猜测，人们幻想着火星上布满蔚蓝色的大海、纵横交错的河流、郁郁葱葱的深蓝色的植物，甚至还有火星人等，飞往火星是人类多年的愿望。火星探测的主要目的是探索天体的演化过程，寻找生命存在的证据，进而揭示生命的起源。经过几十年的努力，人类已经对火星有了一定的了解，如它的直径约为6800km，质量约为地球的1/10，距地球最近时为56x106km,一个火星年相当于687个地球日，火星表面温度随季节和昼夜变化较大，在-80°C到+20°C之间，火星有两个“月亮”，火星表面被沙漠和岩石覆盖，两极存在大量的冰，火星存在微弱的磁场和稀薄的大气，每年有几个月连续的沙尘暴等等。然而这些了解还是很初步的，揭开火星之谜还需要人类不懈的努力。
前苏联于1960年10月10日发射了世界上第一个火星探测器“Marsnik -1”，美国也于1964年11月5日发射了 “水手-3”号火星探测器，但是都没有成功。1964年11月28日美国的“水手-4”成功地实现了人类历史上第一次火星飞越，而前苏联于1971年5月28日发射的“火星-3”号实现了第一次火星软着陆，不过由于遇上了尘暴，在着陆后仅仅20秒，着陆器上的仪器就停止了工作。截止到2001年底，人类共发射了31个火星探测器。其中美国14个，前苏联（包括俄罗斯）16个，日本1个。在发射成功的15个火星探测器中，有美国9个，前苏联6个。其中飞越火星5个，火星轨道器6个，火星着陆4次（1次有火星漫游车）。从1960年至1975年期间，美国先后发射了“水手”系列和“海盗”系列探测器，前苏联则发射了“火星”系列探测器，并发射了“探测器-2”、“Sputnik-22”、“Sputnik-24”、“宇宙-419”探测器。
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图1 “海盗”号着陆器 |
发射成功的探测器中，最著名的是美国的“海盗”号 探测器（见图1）。海盗计划包括两个完全相同的探测器，即“海盗-1”和“海盗-2”号。“海盗”号由轨道器和着陆器两部分组成，轨道器质量883kg，加上燃料后，总重3527kg。轨道器是在“水手-9”的基础上改进而成的，其任务是运送着陆器到火星、识别和确定着陆位置、为着陆器提供通讯中继，并完成本身的科学研究任务。与着陆器分离后，它继续在轨道上完成对火星的测绘任务和其它科学操作。 “海盗-1”号于1975年8月20日发射，1976年6月19日进入1513 x 33,000km的环绕火星的轨道。轨道器带有72kg科学仪器，包括摄像机、大气水蒸气测量仪、红外热成像仪等。轨道器于1980年8月17日结束任务。着陆器质量为572kg，有三个着陆腿，能量由两个13.6kg的放射性同位素（钚238）热发生器提供, 并带有91 kg的科学仪器，包括两个360度的圆柱形扫描摄像机、采样器臂、收集器头、温度传感器、磁铁、风向和风速敏感器、地震仪、放大镜、X-射线粉末分光仪、压力传感器等。着陆器的任务是测定火星表面化学成分、研究火星生物、气象、地震、磁特性、火星地貌、火星表面和大气的物理性质等。着陆器工作到1982年11月13日，由于地面的一个错误指令，使联系中断。 “海盗”号在火星软着陆后，做了两个著名的生命科学方面的实验，没有发现任何生命存在的迹象。此后，大多数科学家认为火星上没有生命，这一认识大大降低了人们对火星探测的兴趣，加上昂贵的探测费用，使火星探测计划被搁置起来，拟议中的载人火星登陆始终没有能够实现。（北京航空航天大学 徐世杰）
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