紅色星球生命之謎》歐洲太空總署再度嘗試登陸火星 登陸器「斯基亞帕雷利號」卻生死未卜

2016-10-20 13:58

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從地球出發7個月、漫遊將近5億公里之後,一具名叫「斯基亞帕雷利號」(Schiaparelli)的小型登陸器,格林威治時間19日14時42分(台灣時間19日晚間10時36分)離開母船,進入火星大氣層,以自由落體方式降落在火星地表,整個過程只有6分鐘,但卻是驚心動魄。結果如何?目前生死未卜。

「斯基亞帕雷利號」在墜降過程中不斷傳回訊息,科學家也確認它的降落傘有打開,也著陸了,但是後來訊息戛然而止,歐洲太空總署(ESA)位於德國達母斯塔特(Darmstadt)任務中心的科學家只能苦苦等候。

火星登陸器「斯基亞帕雷利號」(Schiaparelli)著陸想像圖(AP)
火星登陸器「斯基亞帕雷利號」(Schiaparelli)著陸想像圖(AP)

「斯基亞帕雷利號」是歐洲與俄羅斯合作「火星太空生物」(ExoMars,Exobiology on Mars)計畫的一部分,母船「火星微量氣體任務衛星」(ExoMars Trace Gas Orbiter,TGO)經過長達139分鐘的入軌燃燒、調整運行速度和方向,已在19日進入環繞火星的橢圓形軌道,未來將偵測分析火星的大氣層成分,重點是有無甲烷(methane)存在。

許多生物都會排放甲烷,天文科學家推測,火星地表雖然環境嚴酷,但地表下方仍可能有某些非常原始的單細胞微生物。遠在1億7000萬公里外的TGO,2018年初正式上工之後,利用約一火星年(約687個地球日)的時間,為火星拍照並探測其大氣成分,或許能夠提供關鍵證據。

TGO身負重任,不過現在全球科學家的目光焦點都在面寬160公分、重577公斤的「斯基亞帕雷利號」。許多人回想起13年前的「小獵犬二號」(Beagle 2)。2003年12月19日,這艘ESA的火星登陸器在全歐洲的祝福聲中奔向火星,但是25日耶誕節當天登陸之後便音訊全無。隔年2月,ESA宣告任務失敗。

11年後,美國航太總署(NASA)的「火星偵察軌道飛行器」(Mars Reconnaissance Orbiter,MRO)才發現「小獵犬二號」的蹤跡。

「小獵犬二號」(Beagle 2)的火星著陸地點,攝於2014年(Wikipedia / Public Domain)
「小獵犬二號」(Beagle 2)的火星著陸地點,攝於2014年(Wikipedia / Public Domain)

「斯基亞帕雷利號」其實是扮演探路先鋒的角色,為預定2020年發射、俄羅斯聯邦太空總署(Roscosmos)研製的火星地表平台(surface platform)與漫遊車(rover)蒐集資料。火星以二氧化碳為主的大氣層要比地地球稀薄,飛行器減速較為困難,但還是會升溫到攝氏數千度,因此登陸任務是極大的挑戰。

多難?「斯基亞帕雷利號」必須從時速2萬1000公里減速至10公里,忍受空氣阻力生成的攝氏1500度高溫,1具降落傘與9具減速推進器必須精準啟動,腹部的可潰縮結構必須經得地著陸時的劇烈衝擊。這些火星著陸科技都必須經過實戰驗證,也就是「斯基亞帕雷利號」此行的任務「測試進入火星大氣層、下降和著陸」(EDM)。

火星登陸器「斯基亞帕雷利號」(Schiaparelli)(AP)
火星登陸器「斯基亞帕雷利號」(Schiaparelli)(AP)

「斯基亞帕雷利號」使用非充電式電池,如果順利著陸,預計可以運作2至8天。「斯基亞帕雷利號」配備的鑽頭可深入火星地表1至2公尺,尋找關於火星生命的微量跡證。

「斯基亞帕雷利號」得名自義大利天文學家斯基亞帕雷利(Giovanni Schiaparelli,1835-1910),他在19世紀觀測到火星地表的線狀結構,稱之為「水道」(canali),並繪製成地圖,對後世火星研究有深遠影響。

義大利天文學家斯基亞帕雷利(Giovanni Schiaparelli,1835-1910)(Wikipedia / Public Domain)
義大利天文學家斯基亞帕雷利(Giovanni Schiaparelli,1835-1910)(Wikipedia / Public Domain)

「火星太空生物」計畫花費14億至16億美元,今年3月14日,由ESA和俄羅斯航太機構聯合研製的TGO攜帶「斯基亞帕雷利號」,搭乘一枚「質子-M」(Proton M)運載火箭從中亞國家哈薩克發射升空,飛行大約4億9600萬公里之後抵達火星。

「火星太空生物」第二階段任務原定2018年啟動,但已推遲至2020年。屆時,一部配備先進電子設備、火箭推進器、制導雷達和降落傘的火星登陸器將被送上「紅色星球」,並釋放一部重約300公斤的火星車,對火星展開地面考察並尋找生命跡象。

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