撐過恐怖7分鐘!NASA「毅力號」完美著陸火星 展開前所未有任務:找尋古生物、放飛直升機

2021-02-19 13:30

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美國航太總署(NASA)火星探測器「毅力號」2月18日登陸火星。圖為模擬畫面。(取自NASA網站)

美國航太總署(NASA)火星探測器「毅力號」2月18日登陸火星。圖為模擬畫面。(取自NASA網站)

「這將會是一個前所未有的萊特兄弟時刻,在另一顆星球上。」

美國航太總署(NASA)有史以來最大規模的火星探測器「毅力號」,於美東時間18日下午3時55分(台灣時間2月19日凌晨4點55分)成功著陸在火星地勢險峻的傑澤羅隕石坑,開啟宇宙探索的新紀元。這次人類將首度有機會聆聽火星的聲音、研究從火星帶回的石礫,並探尋這神秘紅色星球上的古生物生命跡象。

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毅力號(Perseverance)於2020年7月發射,建造和發射耗資27億美元(約新台幣752.7億元),是本月繼阿拉伯聯合大公國的「希望號」(Amal)和中國的「天問一號」之後,第三艘抵達紅色星球展開任務的艙體。希望號和天問一號都已經進入火星軌道,前者將繞行火星至少一個687天,後者將在5月嘗試降落火星。

美國航太總署(NASA)火星探測器「毅力號」2月18日登陸火星。圖為英國倫敦街頭直播毅力號登陸火星表面。(AP)
美國航太總署(NASA)火星探測器「毅力號」2月18日登陸火星。圖為英國倫敦街頭直播毅力號登陸火星表面。(AP)

著陸靠運氣!如何撐過險象環生的下降7分鐘?

當毅力號穿越7個月的飛行,經歷險象環生的著陸7分鐘,攝影機拍下佈滿岩石、塵土飛揚的火星第一手照片並傳回地球報平安時,NASA控制室響起熱烈的歡呼聲與掌聲。所有工作人員終於能夠鬆一口氣,因為登陸火星是極其困難的挑戰。

NASA代理署長朱爾契克(Steve Jurczyk)高興地表示:「多麼精彩的一天,多麼傑出的團隊,經歷所有逆境和挑戰使探測器降落在火星上,期間還有新冠……真是了不起的成就。」

火星的大氣層比地球稀薄100倍,儘管艙體從天而降時仍會與大氣摩擦產生高溫,但氣壓阻力不足以使探測器減速,所以需要降落傘與隔熱罩協助降速,火箭向下噴設氣流增加緩衝,再溫柔地利用線纜把珍貴的探測儀器垂落地面。探測器還必須以一個適當的角度衝進大氣層,角度太大,探測器會自焚燒毀;角度太小,艙體可能會從大氣層被彈回外太空。

美國航太總署(NASA)火星探測器「毅力號」2月18日登陸火星。圖為從毅力號看火星表面。(AP)
美國航太總署(NASA)火星探測器「毅力號」2月18日登陸火星。圖為從毅力號看火星表面。(AP)

自各國展開火星探索計畫以來,約有40%火星發射與登陸任務失敗,最近一次是在2016年,歐洲太空總署(ESA)小型火星登陸器「斯基亞帕雷利號」(Schiaparelli)不幸墜毀。NASA上一次任務失敗是1999年的「火星特快車」(Mars Express),此後陸續成功將5艘太空艙降落在紅色星球上,即使擁有不少成功經驗,但他們也難以保證這次會成功,「無論如何,登陸火星總是一件棘手的事情。」

這次的著陸點「傑澤羅隕石坑」(Jezero Crater)更增加了降落難度,傑澤羅隕石坑的表面佈滿巨型岩石、峭壁而險峻的山丘,一旦錯過著陸點,任務就無力回天。最後你還需要憑藉一點幸運,祈禱降落後的科學儀器安然無恙。

美國航太總署(NASA)火星探測器「毅力號」2月18日登陸火星。(AP)
美國航太總署(NASA)火星探測器「毅力號」2月18日登陸火星。(AP)

聆聽火星的聲音、採集岩石樣本

毅力號探測車正待在傑澤羅隕石坑火山口的光滑地面上,那裡曾經充滿湖水,往西北方走,會是當時河流沖積形成的三角洲地形。

接下來幾天,毅力號將為周圍的環境拍攝照片,並測試攜帶的科學儀器,然後執行其主要任務:繞過火山口,到三角洲和古老湖泊區域裡收集岩石樣本,這些樣本可能保存著火星古生物的生命跡象。毅力號會將這些樣本留在火星地面上的某些地點,以利未來抵達的太空艙可以將它們取回。

毅力號攜有兩個麥克風,這是有史以​​來第一次發送麥克風到火星,讓遠在地球的人們有機會聆聽火星的聲音。我們可能會聽見風的呼嘯,或毅力號在凹凸不平的地面上移動而嘎吱作響。毅力號相機拍攝的彩色圖像以及下降過程拍攝的影片也可能在未來幾天內發布。

美國航太總署(NASA)火星探測器「毅力號」2月18日登陸火星。圖為英國倫敦街頭直播毅力號看火星表面影像。(AP)
美國航太總署(NASA)火星探測器「毅力號」2月18日登陸火星。圖為英國倫敦街頭直播毅力號看火星表面影像。(AP)

直升機或將翱翔火星天際

在接下來的幾週內,毅力號還有一些有趣的任務要執行,例如嘗試收集火星大氣以製造出幾克氧氣,作為未來太空人抵達後可用的資源;還有在著陸點以外的地方,將一架名為「獨創號」(Ingenuity)、僅1.8公斤的無人微型直升機垂落地面,並且進行動力飛行測試。

這會是人類首次在其他星球上測試飛行,「獨創號」智慧火星直升機首席研究員格裡普(Håvard Grip)指出:「萊特兄弟(Wright brothers)展示了飛機可以在地球大氣層中進行動力飛行,我們正試圖在火星做同樣的事情。」由於火星大氣層的比地球稀薄,將使直升機難以獲得足夠升力,因此「獨創號」的設計比一般直升機更為輕巧,旋轉葉片也會比較大,旋轉速度快許多。

一旦「獨創號」成功在火星起飛,這會是人類首架在外星受控制的飛機,當它翱翔於火星天際,可以彌補地面探測器無法提供的獨特視角,探索陸面難以到達的地形,成為高空探索火星的重要幫手。

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