火星上的“微博控”

　　“我顺利着陆火星，盖尔陨坑，我在里面啦!”这是“好奇”号成功登陆火星后，在其微博客“推特”上留下的一句话。

　　美国太平洋夏令时5日22时32分（北京时间6日13时32分）左右，美国制造的全球第一个核动力火星探测器“好奇”号在火星盖尔陨坑着陆。

　　作家畅想火星漫步

　　“好奇”号不是冷冰冰的钢铁机器，而是蹿红了的，受粉丝追捧的明星。

　　短短一天之内，“好奇”号的微博粉丝从15万人飙升到70万人；全球媒体都为“好奇”号而兴奋，大家都在谈论这个花费了25亿美元，重达900公斤的“大家伙”。

　　著有《移动火星》的著名科幻小说作家格里格·拜尔8月撰文表达自己对“好奇”号登陆火星的兴奋之情。他写道：“我时不时地去火星逛逛，我裸露的脚趾踩上质地优良的红土地。充满铁矿的尘土碱味十足。空气太稀薄了，我马上会出现当地人称为‘真空玫瑰’的生理现象，血液在皮肤下的血管中沸腾了……”

　　经济萧条的美国当下，总需要一针强心剂，来安抚大众忧郁的眼神。

　　美国总统奥巴马的科学顾问约翰·P·霍德伦则掷地有声：如果还有人质疑美国在航天领域的领先地位，那么，“我们美国有一台重达1吨、同汽车一般大小的创造发明，现在，正停在火星表面”。

　　华裔女孩命名好奇

　　当航天飞机的辉煌时代终结后，奥巴马于2010年宣布启动“火星计划”。美国航天局此后5年将投入60亿美元，期待在2030年能够实现载人登陆火星。

　　“我很酷，马上就要开始建造了，我需要一个名字。”2008年，还没有名字的“好奇”号发出了第一条微博。结果，12岁的美国华裔女孩马天琪（英文名Clara Ma）在起名大赛中战胜了9000名竞争者，替这个未来的“明星”命名为“好奇”号。

　　随后几年，“好奇”号不断在微博上发布“成长信息”：诸如“我本周有3.5英尺（1英尺约合0.3米）高了”、“我有了脖子和脑袋”等等。

　　“好奇”号一系列逗趣微博背后有三位女性工作人员的努力。她们用第一人称模拟“发现”号的语气，实时发布消息。

　　此外，20名工程师和程序员被选为“好奇”号的“司机”，将在未来两年内遥控“好奇”号，并且分析其传回来的照片。

　　要想成为“好奇”号的“司机”，挑选程序极为严格。即使合适录用，还要经过两年的实习期。不过在第一代火星探测器导航员之一的库伯先生看来，电脑游戏爱好者很有优势，因为他们已习惯了通过计算机操纵虚拟的世界。

　　负责操控“好奇”号探测车的工程师有华裔工程师，比如毕业自台湾清华大学数学系的严正，同时他也是个电玩高手。

　　梦想人类登陆火星

　　每天，“司机”们戴上3D眼镜，开始一天的工作。

　　首先，他们查看“好奇”号前一天传回的照片和视频，然后小组开始商量应该给“好奇”号什么指令。

　　不过，所谓“发送指令”并非只是简单地按动按钮，命令“好奇”号抓取岩石或发射X光那么简单，而是这些“司机”要编程出成千上万的计算机条码，才能对“好奇”号发出指令，使其不至于困在红色星球上。

　　不仅如此，“司机”们要放弃自己的生物钟，过起一天24小时39分35秒的火星时间，承受高度的精神紧张。库伯先生感慨道：“人们都在盯着，如果出了一点差错，就要受到所有人的责备。”

　　每天，“司机”们发出的指令要穿过1.54亿公里的虚无太空，与“好奇”号相连，一步一步推进火星探索，为人类登陆火星的下一个目标“奠基”。

　　“好奇”号结构示意图

　　化学摄像仪器（ChemCam）

　　此前的火星探测器的数据显示，火星上很多岩石覆盖了厚厚粉尘，掩盖了其真实面目，如何透过层层粉尘分析岩石的成分呢？装载在“好奇”号桅杆上的ChemCam是最好的工具。它可以向7米外的火星岩石发射激光，使其蒸发，随后分析岩石成分。该仪器采用的技术由美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室研发，被称之为“激光诱导击穿光谱技术”（简称LIBS）。

　　桅杆相机（Mastcam）

　　主要成像工具，负责拍摄火星地貌的高清晰度彩色照片和视频；由两个相机构成，安装在主车身上方的一个桅杆上。

　　两台相机都是固定焦距，一台焦距100毫米，主要负责扫视远处的地貌；另一台焦距34毫米，负责近距离观察地貌、岩石、土壤和可能发现的霜。

　　火星探测器环境监测站（REMS）

　　安装在“好奇”号桅杆中部，负责测量大气压、湿度、风速和风向、空气温度、地面温度以及紫外线辐射。所有这些数据汇聚成每日和每季报告，帮助科学家详细了解火星环境。

　　火星手持透镜成像仪（MAHLI）

　　安装在“好奇”号2.1米长的机械臂的末端，可以拍摄小到12.5微米（直径不及一根人发）的地貌特征彩色照片。形象地说，ＭＡＨＬＩ如同科学家安装在“好奇”号机械臂上的放大镜，探寻火星的秘密。

　　火星降落成像仪（MARDI）

　　镜头朝下的成像仪，安装在“好奇”号底部，在“好奇”号降落过程中拍摄地面状况，让“好奇”号得以从空中了解着陆地点及周边地区的情况。此前，科学家虽然对“好奇”号降落的盖尔陨坑进行了研究，但是并未掌握细节特征，因此“好奇”号携带了MARDI。

　　驱动系统

　　“好奇”号有6个轮子，每个均拥有独立的驱动马达，两个前轮和两个后轮还配有独立的转向马达。这一系统可以使“好奇”号在火星表面原地360度转圈。“好奇”号轮子直径是“勇气”号和“机遇”号的两倍，足以使其克服75厘米高的障碍物。

　　中子动态探测器（DAN）

　　安装在“好奇”号主车身背部附近，将帮助火星车寻找火星地下的冰和含水矿物质。这台仪器将向地面发射中子束，而后记录下中子束的反弹速度。氢原子往往延缓中子的速度，如果大量中子速度迟缓，便说明地下可能存在水或者冰。DAN能够发现地下2米浓度只有0.1%的水。

　　辐射评估探测器（RAD）

　　体积与一个烤面包机相当，负责测量和确定火星上所有类型的高能辐射，包括快速移动的质子和伽马射线。RAD的观测数据能帮助科学家确定宇航员暴露在火星环境下时将受到多大剂量的辐射。该仪器是首次安装在火星车上。

　　核电池

　　“好奇”号的动力由一台多任务放射性同位素热电发生器提供，其本质上是一块核电池。该系统主要包括两个组成部分：一个装填钚-238二氧化物的热源和一组固体热电偶，可以将钚-238产生的热能转化为电力。这一系统设计使用寿命为14年。

　　美国火星探测器全纪录

　　●“水手3”号

　　（Mariner 3）

　　1964年11月5日发射升空

　　它是美国发射的第一个火星探测器探测器的保护外壳未能按预定计划成功与探测器分离，使得探测器偏离轨道，最终导致失败。

　　●“水手4”号

　　（Mariner 4）

　　1964年11月28日发射升空

　　它是有史以来第一个成功飞越火星并发回数据的探测器。1965年7月14日在火星表面9800千米上空掠过火星，向地球发回21张照片。在环绕太阳轨道上花费3年时间对太阳风进行探测。

　　发回的数据表明火星大气密度远比此前人类认为的稀薄。

　　●“水手6”号

　　（Mariner 6）

　　1969年2月25日发射升空

　　当年7月成功飞越火星，共发回75张图片

　　●“水手7”号

　　（Mariner 7）

　　1969年3月27日发射升空

　　当年8月成功飞越火星，共发回126张图片

　　●“水手8”号

　　（Mariner 8）

　　1971年5月8日发射失败时被损毁

　　●“水手9”号

　　（Mariner 9）

　　1971年5月31日发射升空

　　当年11月飞抵绕火星轨道，一直运行至1972年10月。

　　●“海盗1”号

　　（Viking 1）

　　1975年8月20日发射升空

　　1976年6月飞抵火星，一个月后释放着陆器踏上火星表面。

　　着陆器一直工作到1982年。

　　●“海盗2”号

　　（Viking 2）

　　1975年9月9日发射升空

　　1976年8月飞抵火星，释放着陆器。着陆器一直工作到1980年。

　　●“火星观察家”号

　　（Mars Observer）

　　1992年9月25日发射升空

　　1993年8月即将进入绕火星轨道时，与地面失去通信联系。

　　●“火星环球观测者”号（Mars Global Surveyor）

　　1996年11月7日发射升空

　　1997年9月进入绕火星轨道飞行，其电池2006年出现故障。

　　●“火星探路者”号（Mars Pathfinder）

　　1996年12月4日发射升空

　　1997年7月携“旅居者”号火星车在火星着陆，最后一次向地面传送信号是在1997年9月。

　　●“火星气候轨道飞行器”号（Mars Climate Orbiter）

　　1998年12月11日发射升空

　　1999年9月飞抵火星后与地球失去联系。

　　●“火星极地登陆者”号（Mars Polar Lander）

　　1999年1月3日发射升空

　　1999年12月在火星南极降落过程中，着陆器以及携带的两个小型探测器与地球失去联系。

　　●“奥德赛”号

　　（Odyssey）

　　2001年3月7日发射升空

　　当年10月抵达绕火星轨道，一直工作至今。

　　绘制了第一幅火星化学和矿物质分布图。

　　当“好奇”号抵达火星之时，为地面控制提供信息支持。

　　●“勇气”号

　　（Spirit）

　　2003年6月10日发射升空

　　发现含硅丰富的土壤，找到火星有水存在的证据。

　　执行任务长达5年3个月零27天后，最终被困在松软的土壤里无法动弹。

　　●“机遇”号

　　（Opportunity）

　　2003年7月7日发射升空

　　发现了形成于酸性湖泊的岩石。

　　首次在火星发现陨石。

　　抵达并勘测维多利亚陨坑，结果显示早期火星曾有面积相当于俄克拉何马州大小的一片地下水层。

　　●“火星勘测轨道飞行器”号（Mars Reconnaissance Orbiter）

　　2005年8月12日发射升空

　　以前所未有的分辨率对火星进行考察，为此后的火星地表任务寻找适合的登陆地点。

　　●“凤凰”号

　　（Phoenix）

　　2007年8月4日发射升空

　　2008年5月25日降落在火星北极附近区域。

　　太阳电池板难以抵抗严寒天气，供电能力骤降，遂于2008年11月与地面失去联系。

　　2010年5月24日，美国国家航空航天局正式宣布“凤凰”号“寿终正寝”。

　　B06-B07版/新京报记者 储信艳

　　感谢《航天简史》作者、航天科普作家龚钴尔提供采访支持。