摘要:美国“凤凰”号火星着陆探测器于格林尼治时间5 月25 日晚23 时53 分(北京时间26 日7 时53 分)在火星北极附近着陆。后续3 个月内,“凤凰”号将取样并分析火星地表下的冰层,所获数据用于判断火星上是否出现过液态水和有机化合物等生命存在的必要条件。
关键词:火星探测 NASA 太阳能 地球外生命 环氧树脂
作者:DOUG SMOCK,特约编辑,材料与紧固件

1938年的万圣节,大导演奥逊·威尔斯(Orson Welles)制作的一部广播剧在电台播出,假称火星人要入侵地球(http://designnews.com.cn/0807-501.aspx),这让数以百万的美国人惊恐不已。在接下来的几个月中,我们就会知道,火星是否真的像我们想象的那样能够支持生命的存在。2008年5月25日(格林尼治时间),一个科学实验室按计划在火星着陆并开始进行关于在这颗红色星球上是否可能存在生命形式的首次深入探索。
“凤凰火星任务”(http://designnews.com.cn
/0807-502.aspx)是由亚利桑那大学通过与NASA(美国国家航空航天局和美国太空总署)的协议开展实施的,领导人是首席科学家Peter Smith。Peter Smith 在亚利桑那大学月球和行星实验室工作,他曾经多次参加过NASA的航天项目。这次任务的目的是对火星轨道飞行器Odyssey 在火星北极所发现的冰层进行进一步的验证(
http://designnews.com.cn/0807-503.aspx)。事实上,那里有很多冰;根据飞行器所携带中子光谱仪提供的数据,那些冰足可以装满两个密歇根湖。
“如果你到一个有冰的地方,你就会想知道,随着时间的推移气候是否能够会变化到一个让冰融化的点,”Smith 说。“如果有液态水、土壤和阳光,那你就有了能够让生命体立足的很多因素,但并不是所有因素。”
凤凰火星任务将要回答以下问题:
● 火星北极支持生命存在吗?
● 着陆点水的来源是什么?
● 火星气候是如何受极地变迁发展影响的?
着陆探测器用一个机械铲来挖掘火星土。铲末端的摄影图像会被传送到地球上的科学家那里,由他们决定向哪个方向开挖。
“我们相信,即使外壳非常坚硬的土地我们也能够挖动,” Smith 说,“那个机械臂很有力。如果你撑住胳膊抱住机械臂并想阻止它运行的话,它能把你拖走。”执行任务的工程师们认为,这个铲子甚至能够处理具有花岗岩硬度的冰块。“我们在机械臂末端安放了一个电动工具,这个工具实际上可以作为锉刀使用,它快速旋转并把一些冰块扔进铲斗的后部,我们再把这些冰块送进仪器里。因此,我们肯定即使是最硬的材料我们也能够取到采样。把飞行器降落在火星上比较冷的地方确实给我们的工程团队带来压力,我们不得不用保温性能很好的容器放置电子器件,因为这些器件只能在某些温度下工作;然后我们放入加热器让这些器件始终保持在某个温度以上。”
火星极地地区的温度和阿拉斯加北部差不多,气温范围在-140~-60℃之间,并且极度干燥。他们需要进行特殊的实验来确定材料是否适合这样的环境。从有利的一面来看,他们只需要进行几次使用实验就能确定材料的适合性,并不需要数千次地反复进行实验。
这次任务的真正核心是即将进行的一系列科学实验。
热量与逸出气体分析仪TEGA(http://designnews.com.cn/0807-504.aspx)是由具有一台质谱仪的八个微型高温烤炉组合而成的。放入的物质被烘烤后就可以进行分析。这些烤炉的大小与圆珠笔笔芯大小差不多。扫描量热法会显示所取火星土从固体到液体再到气体的变化。科学家们能够测量出释放了多少水蒸汽和二氧化碳气体以及出现多少水冰。而且,最有吸引力的是,如果像Smith所推测的那样曾经存在一个更温暖更湿润的过去的话,情况会怎样呢?当时可能形成了什么矿物质呢?并且,如果存在有机挥发物释放的话,就都能够被测量到。
TEGA是由亚利桑那大学与位于达拉斯的得克萨斯大学联合制造的。TEGA 上所使用的一种特殊材料是来自于Allegheny Technologies 的一家公司ATI Wah Chang 的具有自主专利的钛片。TEGA 团队总机械工程师Mike Williams 说:“ATI 425 钛片因为其良好的冷成形性而被选作凤凰项目热分析仪中的主要结构材料。”
研究溶解盐
就像“凤凰火星任务”中的