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飞向火星的“梦之车”
火星，这个离我们并不遥远的神秘行星，自古以来就吸引了无数人的目光。火星上存在“运河”的误传激发了人类对火星文明的想象，科幻小说《世界大战》更是让“火星人”的样貌深入人心。上世纪70年代，两架“海盗”号着陆器降临火星，进行了现场采样分析实验，并没有找到生命存在的明确证据，更没有发现“火星人”。然而，人类对火星的好奇心不曾减弱一丝一毫。上世纪90年代末开始，“火星全球探勘者”“2001火星奥德赛”“火星快车”“火星侦察轨道器”……一个又一个轨道器环绕火星工作拍下照片：与此同时，“海盗”号的后继者们——“探路者”号、“勇气”号、“机遇”号、“凤凰”号接连降落火星，纷纷为我们展示火星表面的蛮荒景致和迷人的新发现。
2004年4月，“勇气”号和“机遇”号火星车刚开始工作不久，NASA的科学家们就开始为下一个火星任务征召设计方案。新任务名叫“火星科学实验室”，它包含一辆六轮火星车。2009年，这辆火星车最终被命名为“好奇”号，在征名大赛中胜出的是刚上小学六年级的华裔女孩马天琪（Clara Ma），她在火星车上亲手签下了自己的姓名。2011年，科学家们从最开始的60个备选地点中选定盖尔陨石坑作为火星车的着陆地。这个陨石坑有着高耸的中央峰——夏普山，研究表明这座山峰可能由曾经覆盖整个陨石坑的沉积岩侵蚀而成。对研究火星的地质学家们来说，夏普山上厚厚的层状沉积岩活像是一本“摊”在眼前的历史书，是研究火星地质演化的上佳地点。
然而，研究火星的地质演化过程只是“好奇”号此行的任务之一。更重要的任务，是在火星表面寻找生命元素和有机物，以及可能存在的生命迹象。自古以来，火星表面是否存在生命一直是困扰人类的大谜题，而此次“好奇”号携带的众多仪器有望将这个谜彻底揭开。除此之外，“好奇”号还承担着为人类登陆火星“打前站”的任务，它将测量火星表面可能威胁人类生命的宇宙射线的强度，以及射线的来源和种类。肩负着如此繁重复杂的使命，“好奇”号足有一辆SUV车大小，重量达到了899千克，是之前“勇气”和“机遇”号的五倍。它携带有10台科学仪器和足够使用14年的核电池，将在至少两年时间里对火星表面广大区域进行考察。NASA的科学家们深情地叫它“梦之车”。
北京时间2011年11月26日23点02分，装载着“梦之车”的宇宙神五号火箭从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。在前面等待它的，是长达254天的孤单寂寞，以及旅途最后七分钟的惊心动魄。
非凡的“恐怖七分钟”
火星历来有着“探测器坟墓”的险恶名号。历史上前苏联和俄罗斯的火星任务全数失败，而美国的成功率也只有70%左右。火星车着陆的传统办法是降落伞+火箭+缓冲气囊，可是
“好奇”号实在超重太多了，再用气囊的话只会在火星上摔个
“肚破肠流”。为了让这个大胖子安全降落，NASA的专家们只得设计出了全新的“空中吊车”着陆模式。
在地面组装完毕后，火星车就和被称作“空中吊车”的下降级一起，叠放进飞碟形的防护罩内。火箭发射43分钟后，防护罩和火箭第二级分离。此时“好奇”号被加速到10千米/秒，与身后的火箭残骸一起向前飞行。为了避免未经消毒的火箭残骸将微生物带上火星，“好奇”号发射时故意偏离了一个角度。一路上，“好奇”号进行了四次轨道修正，将“跑偏”的轨道一点一点纠正回来，这样，“好奇”号就对准了火星，和火箭残骸说拜拜了。
在前往火星的路上，“好奇”号一直龟缩在防护罩里，利用像面包圈一样套在后面的巡航段来调整姿态和前进方向。巡航段上装有自己的太阳能电池、天线和发动机，可以和地球上位于美国加州、澳大利亚和西班牙的三个测控站组成的深空测控网进行通信，定时向地面“汇报”自己的速度和方向。一路上，火星车上的辐射强度指示器一直工作着，记录下宇宙中的辐射强度，方便和日后在火星表面记录到的辐射强度进行对比。
临近火星后，“好奇”号开始从“沉睡”中“苏醒”过来，同时接收和“学习”地面传来的最新任务参数，其中有一部分是根据大哥“火星侦察轨道器”得到的火星最新天气状况而做出的必要修改。接下来，速度高达6千米，秒的“好奇”号就要经历“恐怖七分钟”了。
首先是两百天里“相依为命”的巡航段被“无情”地甩在身后，接下来固定在“飞碟”一边的两个75千克重的钨块脱落，使防护罩的“将军肚”往下压了一些，这样可以在大气层中获得升力。八分钟后，防护罩就一头冲进了火星大气层。防护罩“将军肚”的温度很快上升到2100℃，而背后“乌龟壳”上的喷气孔不时点火，精确控制着“飞碟”的飞行方向。最难熬的时刻过去之后，“飞碟”另一边的六个25千克的钨块脱落，使“将军肚”恢复到原先的角度。“嘭”的一声，一顶硕大无朋的降落伞在“飞碟”背后展开，它的直径足有16米宽，线绳则有50米长。接下来，如果你站在火星盖尔陨石坑附近，你就能亲眼目睹本文开头的那一幕。“飞碟”底部的“将军肚”脱落的同时，火星车底盘上的降落俯拍成像仪“睁开眼睛”开始拍摄降落时的画面。随后下降级连同火星车一起，从连有降落伞的“乌龟壳”上掉下来，同时下降级的八台发动机点火，变成一台“空中吊车”。靠近地面时，下降级关闭一半的发动机，同时伸长绳索和数据电缆，将展开轮子的火星车安稳吊放在火星表面。
“好奇”号降落的整个过程只有七分钟，然而信号从火星传回地球却要花十四分钟。当地面刚刚收到“好奇”号“汇报”自己进入火星大气时，“好奇”号已经“生死未卜”地呆在火星表面超过七分钟了。因此，在“恐怖七分钟”里，地面人员唯一能做的事情就是盯着电脑屏幕，看着传回的信号欢呼或者沉默。幸好，降落成功了。北京时间8月6日13点31分，当最终确认火星车着陆的信号传来时，位于加州帕萨迪纳的喷气推进实验室控制大厅里一片欢腾，大家纷纷彼此拥抱互相庆贺，掌声、尖叫和欢呼经久不息——对他们来说，这一刻是梦想成真的时刻。
火星上的“实地考察”
降落火星后，“好奇”号要做的第一件事就是进行自检，确认自己“安然无恙”，然后用车身前后的四台黑白避险照相机拍下周遭的景致。不过，此时避险照相机的防尘盖还没打开，因此第一批传回的照片部比较模糊。尘埃落定之后，“好奇”号就开始“抖抖手，抖抖脚”，将原先束缚各个部位的火工紧固件全部引爆，这时候防尘盖就打开了，后来传回的照片也因此变得清晰许多。 “好奇”号降落的时间是当地的下午3点。这一天被任务小组定为“第0火星日”。火星的一天比地球的一天要多40分钟，随着天数的累积，这一差别会越来越明显，直至与地球时间晨昏颠倒。为了抓紧时间完成前期工作，任务小组在头三个月里不得不忍受“火星一地球时差”，按照“火星时间”来安排工作。之后，他们就可以切换到地球时间了。
8月7日（“第1火星日”），按照预先存储在计算机里的“工作安排”，“好奇”号需要将高增益天线瞄准地球，与地面进行首次“通话”。“好奇”号主要使用两台天线，分别是右后方圆筒状的甚高频天线和左后方六边形板状的高增益天线。本来是可以通过高增益天线直接与地球“通话”的，然而这种方式的“交流”速度太慢，所以“好奇”号一般只用高增益天线来接收指令，绝大部分的数据则是通过甚高频天线传给轨道上的“火星侦察轨道器”和“2001火星奥德赛”，再经过它俩的“大锅盖”“接力”传给地球。
8月8日（“第2火星日”），“好奇”号第一次竖起了2米高的桅杆，露出了桅杆顶部的“脸”。“好奇”号的“脸”上长有六只“眼睛”，分别是中间的两台主照相机和两侧的四台导航照相机。两台主照相机都是定焦镜头，“左眼”的焦距为34毫米，“右眼”则是100毫米，比“左眼”看得更远一些，不过视野也更小一些。两台主照相机都能拍摄不同类型的彩照和高清视频，相比之下，两边的导航照相机只能拍摄黑白照片，不过视野要广得多。它们和车身上的避险照相机一起，帮助“好奇”号在前行和使用机械臂的时候发现和避开障碍物。
“好奇”号完成全部组件的测试需要花一个月的时间。在此期间，“好奇”号更新了自己的程序，检查和运动了“手”和“脚”，逐步开启和试用了大部分仪器设备，包括桅杆上的两个自动气象站和底盘上用来测量火星土壤中水含量的中子反照率探测仪。接下来，“好奇”号就要开始远行了。第一个目标是距离降落点400米外一个名叫“格雷尔”的地方，“好奇”号将在201 2年剩下的这几个月里进行沿路考察，随后就将进行真正的“长征”——前往“格雷尔”西南边7千米处的夏普山。每天，任务小组会对“好奇”号传回的照片和数据进行分析，讨论决定下一步的行动计划，再将这些计划写成指令发给“好奇”号。“好奇”号收到后会“学习”这些指令，自动完成地面小组交给自己的任务。
如果发现了感兴趣的目标，“好奇”号会首先使用“额头”上的“化学与成像设备”对准目标发射激光，利用激光火焰远距离分析目标的元素组成。如果值得做近距离考察，“好奇”号会伸出2米长的机械臂，使用机械臂末端“手指”上的透镜显微成像仪拍摄显微照片，或者用另一根“手指”上的呵尔法粒子×射线光谱仪进行元素分析。除此之外。“好奇”号还能使用机械“手”上的取样勺和岩芯钻采集土壤或岩石样品，再将其送入车身内部的粉末×射线衍射仪分析样品的矿物结构。如果认为某处可能存在有机物，“好奇”号可以将采集到的样品送入车身内部的“火星样品现场分析仪”。这台装最配有一台气相色谱一质谱联用仪，以及59个可重复使用的加热用石英样品皿和9个一次性的湿法化学处理样品皿，可依据不同情况采用不同的预处理方式分析样品中存在的有机物组分，也可对火星大气进行取样分析。
降落火星后的短短20多天里，“好奇”号已经传回了许多精彩的画面和有价值的数据。它如同一位身处遥远星球的“机器人地质学家”，将在接下来的几年甚至十几年里，与我们一起见证更多的发现，分享更多的感动与精彩。
火星，这个离我们并不遥远的神秘行星，自古以来就吸引了无数人的目光。火星上存在“运河”的误传激发了人类对火星文明的想象，科幻小说《世界大战》更是让“火星人”的样貌深入人心。上世纪70年代，两架“海盗”号着陆器降临火星，进行了现场采样分析实验，并没有找到生命存在的明确证据，更没有发现“火星人”。然而，人类对火星的好奇心不曾减弱一丝一毫。上世纪90年代末开始，“火星全球探勘者”“2001火星奥德赛”“火星快车”“火星侦察轨道器”……一个又一个轨道器环绕火星工作拍下照片：与此同时，“海盗”号的后继者们——“探路者”号、“勇气”号、“机遇”号、“凤凰”号接连降落火星，纷纷为我们展示火星表面的蛮荒景致和迷人的新发现。
2004年4月，“勇气”号和“机遇”号火星车刚开始工作不久，NASA的科学家们就开始为下一个火星任务征召设计方案。新任务名叫“火星科学实验室”，它包含一辆六轮火星车。2009年，这辆火星车最终被命名为“好奇”号，在征名大赛中胜出的是刚上小学六年级的华裔女孩马天琪（Clara Ma），她在火星车上亲手签下了自己的姓名。2011年，科学家们从最开始的60个备选地点中选定盖尔陨石坑作为火星车的着陆地。这个陨石坑有着高耸的中央峰——夏普山，研究表明这座山峰可能由曾经覆盖整个陨石坑的沉积岩侵蚀而成。对研究火星的地质学家们来说，夏普山上厚厚的层状沉积岩活像是一本“摊”在眼前的历史书，是研究火星地质演化的上佳地点。
然而，研究火星的地质演化过程只是“好奇”号此行的任务之一。更重要的任务，是在火星表面寻找生命元素和有机物，以及可能存在的生命迹象。自古以来，火星表面是否存在生命一直是困扰人类的大谜题，而此次“好奇”号携带的众多仪器有望将这个谜彻底揭开。除此之外，“好奇”号还承担着为人类登陆火星“打前站”的任务，它将测量火星表面可能威胁人类生命的宇宙射线的强度，以及射线的来源和种类。肩负着如此繁重复杂的使命，“好奇”号足有一辆SUV车大小，重量达到了899千克，是之前“勇气”和“机遇”号的五倍。它携带有10台科学仪器和足够使用14年的核电池，将在至少两年时间里对火星表面广大区域进行考察。NASA的科学家们深情地叫它“梦之车”。
北京时间2011年11月26日23点02分，装载着“梦之车”的宇宙神五号火箭从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。在前面等待它的，是长达254天的孤单寂寞，以及旅途最后七分钟的惊心动魄。
非凡的“恐怖七分钟”
火星历来有着“探测器坟墓”的险恶名号。历史上前苏联和俄罗斯的火星任务全数失败，而美国的成功率也只有70%左右。火星车着陆的传统办法是降落伞+火箭+缓冲气囊，可是
“好奇”号实在超重太多了，再用气囊的话只会在火星上摔个
“肚破肠流”。为了让这个大胖子安全降落，NASA的专家们只得设计出了全新的“空中吊车”着陆模式。
在地面组装完毕后，火星车就和被称作“空中吊车”的下降级一起，叠放进飞碟形的防护罩内。火箭发射43分钟后，防护罩和火箭第二级分离。此时“好奇”号被加速到10千米/秒，与身后的火箭残骸一起向前飞行。为了避免未经消毒的火箭残骸将微生物带上火星，“好奇”号发射时故意偏离了一个角度。一路上，“好奇”号进行了四次轨道修正，将“跑偏”的轨道一点一点纠正回来，这样，“好奇”号就对准了火星，和火箭残骸说拜拜了。
在前往火星的路上，“好奇”号一直龟缩在防护罩里，利用像面包圈一样套在后面的巡航段来调整姿态和前进方向。巡航段上装有自己的太阳能电池、天线和发动机，可以和地球上位于美国加州、澳大利亚和西班牙的三个测控站组成的深空测控网进行通信，定时向地面“汇报”自己的速度和方向。一路上，火星车上的辐射强度指示器一直工作着，记录下宇宙中的辐射强度，方便和日后在火星表面记录到的辐射强度进行对比。
临近火星后，“好奇”号开始从“沉睡”中“苏醒”过来，同时接收和“学习”地面传来的最新任务参数，其中有一部分是根据大哥“火星侦察轨道器”得到的火星最新天气状况而做出的必要修改。接下来，速度高达6千米，秒的“好奇”号就要经历“恐怖七分钟”了。
首先是两百天里“相依为命”的巡航段被“无情”地甩在身后，接下来固定在“飞碟”一边的两个75千克重的钨块脱落，使防护罩的“将军肚”往下压了一些，这样可以在大气层中获得升力。八分钟后，防护罩就一头冲进了火星大气层。防护罩“将军肚”的温度很快上升到2100℃，而背后“乌龟壳”上的喷气孔不时点火，精确控制着“飞碟”的飞行方向。最难熬的时刻过去之后，“飞碟”另一边的六个25千克的钨块脱落，使“将军肚”恢复到原先的角度。“嘭”的一声，一顶硕大无朋的降落伞在“飞碟”背后展开，它的直径足有16米宽，线绳则有50米长。接下来，如果你站在火星盖尔陨石坑附近，你就能亲眼目睹本文开头的那一幕。“飞碟”底部的“将军肚”脱落的同时，火星车底盘上的降落俯拍成像仪“睁开眼睛”开始拍摄降落时的画面。随后下降级连同火星车一起，从连有降落伞的“乌龟壳”上掉下来，同时下降级的八台发动机点火，变成一台“空中吊车”。靠近地面时，下降级关闭一半的发动机，同时伸长绳索和数据电缆，将展开轮子的火星车安稳吊放在火星表面。
“好奇”号降落的整个过程只有七分钟，然而信号从火星传回地球却要花十四分钟。当地面刚刚收到“好奇”号“汇报”自己进入火星大气时，“好奇”号已经“生死未卜”地呆在火星表面超过七分钟了。因此，在“恐怖七分钟”里，地面人员唯一能做的事情就是盯着电脑屏幕，看着传回的信号欢呼或者沉默。幸好，降落成功了。北京时间8月6日13点31分，当最终确认火星车着陆的信号传来时，位于加州帕萨迪纳的喷气推进实验室控制大厅里一片欢腾，大家纷纷彼此拥抱互相庆贺，掌声、尖叫和欢呼经久不息——对他们来说，这一刻是梦想成真的时刻。
火星上的“实地考察”
降落火星后，“好奇”号要做的第一件事就是进行自检，确认自己“安然无恙”，然后用车身前后的四台黑白避险照相机拍下周遭的景致。不过，此时避险照相机的防尘盖还没打开，因此第一批传回的照片部比较模糊。尘埃落定之后，“好奇”号就开始“抖抖手，抖抖脚”，将原先束缚各个部位的火工紧固件全部引爆，这时候防尘盖就打开了，后来传回的照片也因此变得清晰许多。 “好奇”号降落的时间是当地的下午3点。这一天被任务小组定为“第0火星日”。火星的一天比地球的一天要多40分钟，随着天数的累积，这一差别会越来越明显，直至与地球时间晨昏颠倒。为了抓紧时间完成前期工作，任务小组在头三个月里不得不忍受“火星一地球时差”，按照“火星时间”来安排工作。之后，他们就可以切换到地球时间了。
8月7日（“第1火星日”），按照预先存储在计算机里的“工作安排”，“好奇”号需要将高增益天线瞄准地球，与地面进行首次“通话”。“好奇”号主要使用两台天线，分别是右后方圆筒状的甚高频天线和左后方六边形板状的高增益天线。本来是可以通过高增益天线直接与地球“通话”的，然而这种方式的“交流”速度太慢，所以“好奇”号一般只用高增益天线来接收指令，绝大部分的数据则是通过甚高频天线传给轨道上的“火星侦察轨道器”和“2001火星奥德赛”，再经过它俩的“大锅盖”“接力”传给地球。
8月8日（“第2火星日”），“好奇”号第一次竖起了2米高的桅杆，露出了桅杆顶部的“脸”。“好奇”号的“脸”上长有六只“眼睛”，分别是中间的两台主照相机和两侧的四台导航照相机。两台主照相机都是定焦镜头，“左眼”的焦距为34毫米，“右眼”则是100毫米，比“左眼”看得更远一些，不过视野也更小一些。两台主照相机都能拍摄不同类型的彩照和高清视频，相比之下，两边的导航照相机只能拍摄黑白照片，不过视野要广得多。它们和车身上的避险照相机一起，帮助“好奇”号在前行和使用机械臂的时候发现和避开障碍物。
“好奇”号完成全部组件的测试需要花一个月的时间。在此期间，“好奇”号更新了自己的程序，检查和运动了“手”和“脚”，逐步开启和试用了大部分仪器设备，包括桅杆上的两个自动气象站和底盘上用来测量火星土壤中水含量的中子反照率探测仪。接下来，“好奇”号就要开始远行了。第一个目标是距离降落点400米外一个名叫“格雷尔”的地方，“好奇”号将在201 2年剩下的这几个月里进行沿路考察，随后就将进行真正的“长征”——前往“格雷尔”西南边7千米处的夏普山。每天，任务小组会对“好奇”号传回的照片和数据进行分析，讨论决定下一步的行动计划，再将这些计划写成指令发给“好奇”号。“好奇”号收到后会“学习”这些指令，自动完成地面小组交给自己的任务。
如果发现了感兴趣的目标，“好奇”号会首先使用“额头”上的“化学与成像设备”对准目标发射激光，利用激光火焰远距离分析目标的元素组成。如果值得做近距离考察，“好奇”号会伸出2米长的机械臂，使用机械臂末端“手指”上的透镜显微成像仪拍摄显微照片，或者用另一根“手指”上的呵尔法粒子×射线光谱仪进行元素分析。除此之外。“好奇”号还能使用机械“手”上的取样勺和岩芯钻采集土壤或岩石样品，再将其送入车身内部的粉末×射线衍射仪分析样品的矿物结构。如果认为某处可能存在有机物，“好奇”号可以将采集到的样品送入车身内部的“火星样品现场分析仪”。这台装最配有一台气相色谱一质谱联用仪，以及59个可重复使用的加热用石英样品皿和9个一次性的湿法化学处理样品皿，可依据不同情况采用不同的预处理方式分析样品中存在的有机物组分，也可对火星大气进行取样分析。
降落火星后的短短20多天里，“好奇”号已经传回了许多精彩的画面和有价值的数据。它如同一位身处遥远星球的“机器人地质学家”，将在接下来的几年甚至十几年里，与我们一起见证更多的发现，分享更多的感动与精彩。