风格迥异的“凤凰”号火星探测器是什么样子的？

2007年8月，“凤凰”号火星探测器从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射成功。后于美国东部时间2008年5月25日19时53分(北京时间5月26日7时53分)，在火星北极成功着陆。

“凤凰”号火星探测器示意图

着陆探测器取名“凤凰”，寓意“浴火重生”。美国宇航局在介绍材料中说，“凤凰”号实际上脱胎于以前一个夭折的火星探测器项目，其中的许多组件都被再利用，成为“凤凰”号的基本构架。另外，“凤凰”号设计人员还借鉴并改进了1999年在火星着陆后下落不明的“火星极地着陆者”探测器的一些设计。宇航局说，希望在前辈基础上“重生”的“凤凰”号能不孚众望，在火星探测中有更多的重大新发现。

该“凤凰”号火星探测器长5.5米，宽1.5米，共有3条腿支撑。将来成功着陆火星后，它将展开两扇太阳能电池板，在火星上开展一场“前所未有”的探测。它具备很强的科研能力，携带了一整套专门研制的作业工具和先进的科研分析仪器，科研设备重达55千克。

“凤凰”号上的7种探测工具：

（1）机械挖掘臂。它长达2.35米，可以垂直向下深挖到火星地表下半米处的土壤，并将样本递送到2部分析仪器中。

（2）机械臂照相机。安装在机械臂末端的挖掘铲上，可以拍摄土壤以及土壤中冰的特写图像。

（3）热量和释出气体分析仪。它可将土壤样本放在一个微型烤箱中加热，并测量随着温度上升，样本中水蒸气、二氧化碳及挥发性有机物的变化。

（4）显微镜以及电化学和传导性分析仪器。显微镜主要用于分析矿物颗粒样本，它的分析细度可达到一根头发的千分之一。电化学分析仪用于分析一些化学特性，如是否有溶解的盐分存在、土壤酸碱度等。位于机械臂上的传导探测器则可以检查土壤的热量及电传导特性。

（5）立体照相机。绑在“凤凰”号的一根桅杆上，可拍摄着陆点地形的高清晰度彩色立体图像。

（6）气象站。由加拿大宇航局提供，它可以监测火星大气层的尘埃、温度等变化。

（7）火星降落成像仪。可在着陆时动态拍摄火星着陆位置的地质情况。

此前的火星探测结果表明，这颗红色星球如今虽然干燥、贫瘠，但远古时期很可能遍布河流与海洋。科学家相信，火星上很可能有过某种形式的生命存在。“凤凰”号项目专家希望能在火星北极寻找到有价值的新线索。

按计划，“凤凰”号将在火星实施为期90天的探测任务，以对这个红色星球之前尚未探测过的北极地区展开勘测，据认为此处可能有大量冰藏在地表下面。

资料表明，该“凤凰”号整个项目耗资约4.2亿美元。这是美国宇航局名为“侦察”的低成本火星探测计划发射的第一个探测器。如果“凤凰”号成功在火星着陆并展开探测活动，这将是自30年前“海盗”号火星探测器在火星上钻孔探测之后，人类探测器再次将探测范围延伸到火星地表之下。

“凤凰”号与目前在火星上经历尘暴考验的美国“勇气”号和“机遇”号火星车风格迥异。2004年登陆火星的这对孪生火星车，作业方式是在火星靠近赤道区域的表面漫游，而“凤凰”号将会采取在火星北极地区“蹲点”的方式，固定在一个地方不动。

“凤凰”号的着陆地点设在纬度同地球格陵兰或阿拉斯加州北部相当的广阔浅谷。与利用安全气囊反弹到降落地点的姊妹火星漫游者“勇气”号和“机遇”号所不同的是，该着陆器是利用反冲火箭下降的，如此一来，能更加准确地降落在预定地点。这种推进降落方法也更适用于更加沉重的飞船降落，美国宇航局需要利用这种方法支持可能的人类火星探索。据称，“凤凰”号在火星表面着陆的成功率并不高。从历史上来看，55%尝试着在火星表面降落的努力都以失败而告终，而“凤凰”号利用的着陆方法已经有32年没有尝试过。

待该探测器成功着陆后，重约772磅(约合350千克)的“凤凰”号将在原地等候15分钟，待着陆掀起的尘埃物质落定，地面控制中心才将展开它的太阳能电池板，升起气象天线杆，将周围环境的第一批照片传回地面。在接下来的几个火星日，“凤凰”号将检查机载仪器，伸展机械臂铲起第一堆火星土壤样本。资料显示，一个火星日约比地球上的一天长40分钟。在度过第10个火星日之前，“凤凰”号将进入“挖掘”阶段，每天有2小时用来挖土壤，科学家们预计这个阶段将占据此次任务的绝大部分时间。

“凤凰”号的设计寿命为90天，尽管科学家表示“凤凰”号的使用寿命可能会延长1个月左右，在晚夏或初秋继续看到它的身影，不过它在火星上探测的时间绝对不会有“勇气”号和“机遇”号那么长。这是因为“凤凰”号上的太阳能电池板不能产生足够多的能量，令其安然度过火星冬天。

一个可喜的成就是，美国航空航天局科学家20日正式宣布，“凤凰”号火星着陆探测器在着陆地点附近挖到的发亮物质是冰冻水，从而证实火星上的确存在水。这也是人类通过探测器在地球以外首次获得冰冻水样本。

2008年6月15日，“凤凰”号探测器在挖掘火星表面的红土时发现了一些发亮的小方块，在阳光的照射下，4天后这些小方块消失了。

据介绍，科学家已经排除了这些小方块是干冰或盐的可能性。因为盐不会蒸发;而二氧化碳需要更低的温度才能变成固态(干冰)。在“凤凰”号着陆地点目前白天的温度大概是-32℃，晚间是-80℃。在火星稀薄的大气中，干冰需要更低的温度。彼得·史密斯说，在火星上，水的沸点只有4℃，水在很低的温度下就会迅速蒸发。

美国航空航天局科学家同时透露，“凤凰”号机械臂2008年6月19日在挖掘时碰到了坚硬的表层，科学家判断这很可能是更大的冰层。

科学家称，他们要探索的真相不仅仅是在火星上找到水，还要探寻火星上的矿物质、化学成分和有可能的有机化合物。

截至6月29日，原计划运转3个月的“凤凰”号火星探测器已经工作了127天。因火星公转的原因，“凤凰”号着陆点的太阳照射越来越少，随着太阳能的逐步衰减，“凤凰”号的活动将逐渐减少。科学家表示，10月底，因为电力不足，机械臂将停止工作，2008年年底“凤凰”号停止运转。在能量耗尽前，科学家将尝试开启“凤凰”号上的麦克风，期望记录下来自火星的神秘声音。