火星“探秘”将给人类带来什么
▲一闻
作为太阳系第四大行星的火星,它离太阳平均距离为22、794万公里。那么它跟太阳系中另一颗行星——第三大行星的地球,有多远呢?
给人类对火星探秘的“探路者”号飞船,为我们给出了这个答案。
“探路者”号飞船,于1996年12月4日,从美国佛罗里达州,卡纳维拉尔角发射基地,由德尔塔Ⅱ型火箭运载发射升空后,至1997年7月4日,美国独立记念日这一天登陆火星,历时213天,行程49.700万公里……
也就是说,火星跟地球的实际距离,比火星离太阳平均距离,还要远一倍多;而比起1969年7月20日,由美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗乘坐的“阿波罗11号”,登月飞船踏上月球的距离来则更要远1.300多倍(月球离地球平均距离为384.401公里)!
这样遥远的距离,人类竟然可以准确地计算,并控制“探路者”号飞船,并在规定的日期(即“美国独立纪念日”这一天)内,进入火星引力空间,安全着陆,这不能不说,是人类创造的又一个奇迹。
“探路者”号飞船,登陆火星后,对火星是怎样“探秘”?
“探路者”号飞船对火星的“探秘”,靠的是它携带的一辆火星车。
飞船上的这辆火星车,用的是美国南北战争时期,主张废除农奴,实行南北统一的英雄人物“索纳杰”的名字,来命名的。
在“索纳杰”火星车上,除了天线外,还装有三台摄像机、一架分光仪、5部激光探测仪,并有激光预警系统,调制解调器等……,最精密的高新科学,电子仪器设备。它工作的能源,是靠它自身,装备着的太阳能电池板。
整个火星车,长65厘米,宽48厘米,高30厘米,形状和大小,很像是一台微波炉,只是下面按有6个万向轮,行动十分灵敏。但它的速度却非常缓慢——正如“探路者”号的名称一样,每分钟仅60厘米——小心翼翼地向前“探路”……
不过,它的行动不是,漫无目标的,而是完全按照人的旨意,来对火星进行“探秘”。
那么,“索纳杰”是怎样按照人的旨意,对火星进行“探秘”?
原来,“索纳杰”实际上,是个机器人,它虽然灵活异常,但必须靠跟火星相距,49.700万公里之遥的地球上,科学家的指挥。
指挥“索纳杰”的控制中心,是在美国加利福尼亚州,帕萨迪纳喷气推进实验室。
在这个控制中心中,指挥“索纳杰”的科学家们,密切地注视着,计算机屏幕上,由“探路者”号飞船上,发回的图像。
例如,当“探路者”号飞船,在火星着陆后,因急于钻出飞船,想踏上火星“探秘”的“索纳杰”,马上遇到了险情:由于飞船,基座边缘作用与飞机舷梯相似的斜板,被还未排尽气体的气袋挡住了“索纳杰”,怎么也无法跨过障碍,从斜板上驶到火星表面。但在控制中心的科学家们,却从屏幕上早看得清清楚楚,立即利用遥控技术,让气袋里的气体迅速排除干净,使“索纳杰”顺利地迅速“走”下“舷梯”,来到了火星表面……
“索纳杰”在火星上“探秘”,长达一个月的时间内,曾多次遇到过麻烦,不是无法跨越岩石、沟槽、洞穴等障碍,就是未能按规定目标的方向前进。
遇到这种情况,就得靠控制中心的科学家们来,对它指挥和操纵。但是,控制中心的科学家们,在地球上要对相距49.700公里的,另一个星球上小小的“索纳杰”进行指挥和操纵,也并非容易的事。
首先,科学家们要能看得见火星上,进行“探秘”的“索纳杰”,及其周围的全景。
怎样才能使控制中心的科学家们,在地球上清楚地看到火星上的“索纳杰”和它周围的全景呢?
这就得靠控制中心,和飞船上各自的两套系统:发射系统和接收系统。
安装在“探路者“号飞船上的,发射系统,是靠几架摄像机,它们的镜头始终,从不同的角度对准“索纳杰”及其周围的全景,将拍摄下来的图像,转换成电信号,源源不断地发射回地球;控制中心,接收到飞船上发射回来的电信号后,通过计算机,再转换成图像,显示在科学家们工作台,前面的屏幕上。但是,出现在计算机屏上的图像,用肉眼是看不清的,还必须通过三维眼镜,使图像变成带有深度的三维视像。所以,科学家们必须,戴上三维眼镜,才能从各个不同的角度,看清“索纳杰”及其周围的全景,并运用特殊的工具,测出岩石的高度、沟槽、洞穴的宽度和深度,计算出“索纳杰”能否翻越,这些障碍,然后下达指令。
不过,科学家们,在向“索纳杰”下达任何一个前进、后退或改变角度和方向的指令之前,都必须在计算机屏幕上,先进行模拟演习,以避免出现差错。
模拟的方法,是用一个如同电脑上,鼠标那样的“太空球”来操作。
科学家们,根据飞船发回的图像,选定了“索纳杰”“探秘”的目标后,就向目标投掷,一块绿草坪标的物,指挥模拟的“索纳杰”向目标前进……
模拟成功后,由绿草坪标的物,自动向飞船发送信号。飞船接收到信号后,由计算机让“索纳杰”重现,控制中心工作台前,屏幕上模拟过的,所有动作和程序。
但是,“索纳杰”重现屏幕上,这些模拟的动作和程序,都是在控制中心,下达指令后11分钟才能执行。
这是为什么呢?
原来,地球上控制中心,下达指令的电信号,需要历时11分钟,才能传到火星上的飞船,接收系统;而火星上的飞船,发回到地球控制中心的电信号,也需要历时11分钟,转换成图像后才能被科学家们看清楚。光这往复传送电信号,两个星球之间,需历时22分钟,再加上科学家们对图像进行分析、处理和模拟指挥,尚需要几个甚至十多个小时。所以,指挥和操纵“索纳杰”,“探秘”的任何一个动作,都需要化很多时间。而“索纳杰”在“探秘”时,不但前进的速度极其缓慢,并且每前进一厘米,都要停下来“窥探”一下,地形,它跟我们生活中,平时在高速公路上见到的风弛电挚般行驶,最低时速在80公里以上的汽车,完全两码事——“索纳杰”在火星上的时速,最高才1公里!
既然如此,那么科学家们不能,按实时控制进行指挥和操纵,而“索纳杰”一旦,遇到前进中的障碍和危险,又得不到地球控制中心,科学家们来改变动作的指令时,会不会发生“车祸”?
这倒大可不必担心,因为“索纳杰”装备,有绝对安全的保障系统,这就是车上那5部激光探测仪和激光预警系统。当激光探测仪,一旦发现前方有障碍或危险时,马上会让“索纳杰”转变角度,找到没有危险的线路,或绕过障碍继续行进。即使出现地球控制中心与火星车通信,暂时中断的情况,“索纳杰”也会利用,调制解调器来摆脱困境,或自动停止前进,或独立解决通信联系。所以,遇到任何障碍和危险,它都不会出现“车祸”……
按照科学家们的设计,火星车“索纳杰”在历时一个月的工作中,已全面完成了“探秘”的各项任务,给人类送回了,极其珍贵的火星地表、天气状况,和有关火星生命的确切信息。
从“索纳杰”登上火星表面,发回的第一批火星表面照片,到后来接收到的数以千万计的十分清晰的彩色特写照片,和360度全景照片中,使我们看到了火星上,那寂寞荒凉的大漠、山脉、丘陵和细质沙土、石质土、粉状土等火星土壤,以及呈红、蓝、白三色的岩石;还了解到了,火星大气层中,极不稳定的气压和温度。
以温度来说,在瞬息之间,差落变化竟达17°C—22°C;而终年粉红色的火星天空中,不下纤微的雨水。此外,还证实了过去地球上,发现的一块陨石,在化学成份上跟“索纳杰”对火星岩石,化学成份分析的具有相同特征。证明了那块陨石,确实是火星陨石;而过去人们对这块陨石测定表明,其中含有生物化石的微粒。
这次,从飞船着陆的火星北半球,阿瑞斯平原照片上,可以看出,在几十亿年前,那里曾经发生过特大的洪水,只是如今早已干涸,滴水无存。这就证明,火星上过去确实是有过水的。
“索纳杰”在飞船上,向我们发回来的,所有这些信息,给人类带来了一个希望:那就是在不久的将来,人类将像登上月球一样,把双脚深深地,踩在离地球,49.700万公里的太阳系中,另一大行星——火星之上。
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