凤凰号火星探测器

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鳳凰號
Phoenix landing.jpg
鳳凰號登陸艇在火星上的想像圖
所属组织 美國國家航空暨太空總署
任务类型 登陸艇
发射时间 2007年8月4日
发射手段 三角洲二號運載火箭7925型
任务时长 90 地球日
COSPAR ID 2007-034A
官方网站 http://phoenix.lpl.arizona.edu/

凤凰号英语Phoenix)是美国国家航空航天局的2007年火星探测计划。这项计划的主要目的是将一枚着陆器送往火星的北极地区,对火星的极地环境进行探测。

鳳凰號將在防熱盾降落傘火箭推進器的協助之下,緩緩降落在火星冰封的地表上,然後利用太陽能電池板蓄積的電力,伸出長約2.3公尺機械手臂向下挖掘,並將挖掘所得的土壤樣本送回鳳凰號,以先進的儀器對土壤中的水冰加以分析。這項計畫共耗資四億兩千萬美元

概述[编辑]

鳳凰號由三角洲二號運載火箭7925型發射至火星

這項任務的目的是寻找火星北极土壤中可能存在的生命特征,对浅层地下的水冰进行研究。鳳凰號已经在美国东部时间2007年8月4日5点26分于佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地成功發射,由三角洲二號運載火箭所運載於2008年5月25日成功着陆火星。[1]鳳凰號是繼海盜二號在1976年之後,第二个未使用氣囊緩衝技術而成功登陸火星的太空船。

2008年11月,鳳凰號与地面控制中心失去联络[2]

降落[编辑]

火星偵察軌道器 (MRO) 拍攝的鳳凰號降落(左下角)。背景是直徑約10公里的海姆達爾撞擊坑(鳳凰號在該撞擊坑前方約20公里)。
MRO拍攝到的鳳凰號降落中,可見到降落傘。
鳳凰號降落在火星北極附近。
火星偵察軌道器拍攝的鳳凰號在火星表面。[3]
第一批回傳回地球的照片之一。
鳳凰號著陸數分鐘後,鳯凰號正下方的影像。
沿地平線看去,地表平坦,呈顯一些多邊型的塊狀地坪。
附近多邊型狀的地表。

2008年5月25日,美國東部時間下午6點46分(UTC:2008年5月25日 23:46)[4] ,鳳凰號完成「關鍵7分鐘」(亦被稱為「恐怖7分鐘」)降落程序,成功降落火星北極區,成為人類第一個降落在火星北極區的航天探測器,事前太空總署評估只有五成成功率。

所謂「關鍵7分鐘」是指需時約7分鐘的一系列降落程序,讓鳳凰號以時速 21,000公里(13,049英里)進入火星大氣層後,把飛行時速降到約每小時 8公里(5英里),然後再緊急剎車,以便進行軟著陸。


確認火星上有水[编辑]

鳳凰號在火星土壤上挖掘的最初二個溝渠,在右邊的,不拘形式的被稱為"熊嬰兒",是放進TEGA使用質譜儀和進行光學分析的 第一個樣品的來源
在"渡渡鳥金髮狀毛莨"溝槽內被切成方塊大小的一團明亮物體經過四天就消失不見了,暗示它們是由冰組成的物質,因為暴露在外而昇華[5]
著色以顯示冰的昇華相片,在右上角的插畫是溝槽左下角的放大圖。

2008年7月31日,美國航空太空局科學家宣布:鳳凰號火星探測器在火星上加熱土壤樣本時鑒別出有水蒸氣產生,從而確認火星上有存在。凤凰号火星探测器项目的一些科学家也认为,在探测器火星着陆时,传回地球的图像显示出有液体喷溅到凤凰号着陆支架上;那些液体珠串就是液态的水。但是,凤凰号火星探测器项目的其他科学家则认为,从火星传来的图像模糊,不足以确定那就是液态的水[2]

出現在淺表層下的刨冰[编辑]

在2008年6月19日,NASA宣佈由機器人臂掘開的"渡渡鳥金髮狀毛莨"內,被切成方塊大小叢集的明亮物質,經歷四天就蒸發掉了,強烈的暗示它們是由刨冰組成的,因為暴露在外而昇華了。雖然乾冰也會昇華,但在目前的條件下他會以比觀測到的更快的速度進行[5][6][7]

在2008年7月31日,NASA宣佈,就如同在2002年由火星奧德賽軌道船的預測,鳳凰號証實了火星上出現的是刨冰。一個新的樣品在最初的加熱程序中,當樣品的溫度達到0 °C時,TEGA(熱與蒸發氣體分析儀)的質譜儀偵測到了水蒸氣[8]。 液態的水在火星低壓的表面是不可能存在的,只有在最低海拔處可能存在很短的時間[9][10]

由於鳳凰號的狀況良好,NASA宣布在2008年9月30日之後繼續資助它運作。科學團隊希望能確定是否有足夠的刨冰可以解凍供應生活上的需要,以及這些冰中是否含有生命所需的其他物質與化學成分。

另外,在2008年和2009年初,NASA內部曾爭論鳳凰號登陸時出現在著陸腳架上呈霧狀聚集的小滴是否是水滴[11]。由於在鳳凰號的科學項目中缺乏公眾的與論,這個問題從未出現在NASA的任何新聞報導中[11]

一位科學家指出,登陸艇為保持平衡的鹽水袋可能在登陸時被加速器飛濺到登陸艇的腳架上,這些鹽份會吸收大氣中的水蒸氣,這可以解釋水蒸氣如何在44天的火星日當中,在火星溫度下降的過程中如何慢慢的蒸發[11]

(參閱:火星的冰極冠)
(參閱:火星上的水

時間囊[编辑]

探測器「鳳凰」號日前成功降落火星北極,除傳回一些珍貴照片外,還放下一個由地球帶來的時間囊,打算留給未來移居火星的人類打開。 [12]

科學酬載[编辑]

鳳凰號運載亞利桑那大學的改良全景照相機和volatiles 分析儀器, 並且彌補了2001年失敗的火星極地探測船的火星測量任務,包括JPL 溝槽挖掘機器手臂和化學顯微學儀器的實驗。科學酬載包括登陸系統和氣象儀器設備。

主要科學儀器有

  • 機械手臂
  • 機械手臂照相機
  • 登陸照相機
  • 立體聲攝影機
  • 土壤氣體分析儀
  • 顯微學分析儀
  • 電化學分析儀
  • 傳導性分析儀
  • 氣象偵測設備


Phoenix-Medium.jpg



相關條目[编辑]

注釋[编辑]

  1. ^ 鳳凰號成功降落火星. 台視新聞. 2008/05/26. 
  2. ^ 2.0 2.1 齐之丰. 火星探测器发现液态水引争议. VOA. Mar 13, 2009 [2009-03-18]. 
  3. ^ 另見a larger image可看到降落傘和隔熱罩。
  4. ^ Phoenix Lands on Mars!. NASA. 2008-05-25. 
  5. ^ 5.0 5.1 Bright Chunks at Phoenix Lander's Mars Site Must Have Been Ice - Official NASA press release (19.06.2008)
  6. ^ Rayl, A. J. S. Phoenix Scientists Confirm Water-Ice on Mars. The Planetary Society web site. Planetary Society. 2008-06-21 [2008-06-23]. 
  7. ^ Confirmation of Water on Mars
  8. ^ Johnson, John. There's water on Mars, NASA confirms. Los Angeles Times. 2008-08-01 [2008-08-01]. 
  9. ^ Heldmann et al., Jennifer L., Formation of Martian gullies by the action of liquid water flowing under current Martian environmental conditions (PDF), Journal of Geophysical Research. May 7, 2005, 110: Eo5004 [2008-09-14], doi:10.1029/2004JE002261  '火星目前的溫度與壓力是水能以液態穩定存在的環境之外的條件' … '液態水能穩定存在的條件在低緯度和最低的海拔下必須是大氣壓力大於水的蒸氣壓,並且表面的溫度在赤道地區的白天不能超過273K[Haberle et al., 2001]'
  10. ^ Kostama, V.-P.; Kreslavsky, M. A.; Head, J. W., Recent high-latitude icy mantle in the northern plains of Mars: Characteristics and ages of emplacement, Geophysical Research Letters. June 3, 2006, 33: L11201 [2007-08-12], doi:10.1029/2006GL025946  '火星的高緯度地區覆蓋著光滑、富含冰的地涵'
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 Chang, Kenneth (2009) Blobs in Photos of Mars Lander Stir a Debate: Are They Water?, New York Times (online), March 16, 2009, retrieved 2009-04-04;
  12. ^ 鳳凰號留時間囊. 明報. 2008-05-29. 


外部連結[编辑]