2003年6月10日,美国“勇气”号火星车发射成功。美国宇航局专家们指出,“勇气”号如能不辱使命,那将标志着人类发射的星际探测器自动化程度提升到了前所未有的水平。因为它有自己的大脑、颈、头、眼睛、手臂,甚至还掌握着与人类地质学家所用工具类似的放大镜和锤子。
“勇气”号火星车示意图
资料表明,该“勇气”号探测器长1.6米、宽2.3米、高1.5米,重约174千克。它的“大脑”是一台每秒能执行约2000万条指令的计算机,有趣的是与人类大脑位置不同,该计算机在火星车身体内部。
令科学家们感到欣慰的是,“勇气”号寿命已经达到1000个火星日。而专家透露,在它打坐拍出好照片的同时,“勇气”号已经有约200天没有挪地方,它出现在南半球的山地,而那里现在是冬季,太阳在地平线附近,位置很低,而太阳能电池板需要太阳几乎垂直照射才能有效采集能量,因此势必会造成能量采集不足。
资料表明,所谓“颈”和“头”只是火星车上伸出的一个桅杆式结构,距火星车轮子底部高度约为1.4米,上面装有1对可拍摄火星表面彩色照片的全景照相机作为“眼睛”。2台相机高度与人眼高度差不多,有了它们,火星车能像站在火星表面的人一样环视四周。
值得一提的是,当“勇气”号发现值得探测的目标,它就会以6个轮子当腿,运动至目标面前,然后伸“手”进行考察。火星车的“手臂”具有与人肩、肘和腕关节类似的结构,能够灵活地伸展、弯曲和转动,并且上面带有多种工具。
其工具之一便是显微镜成像仪,它能像地质学家手中的放大镜一样,以几百微米的超近距离对火星岩石纹理进行审视。另外还有穆斯鲍尔分光计和阿尔法粒子X射线分光计,它可以用来进一步分析岩石构成。还有一个相当于地质学家常用的小锤子的工具,能在火星岩石上打出直径45毫米、深约5毫米的洞,为研究岩石内部提供方便。
而“勇气”号探测器的能量来源是依靠餐桌大小的太阳能电池板,在理想情况下它每天最多可在火星上漫步20米,它的观测预计持续90个火星日(相当于地球上的92天)。
科学家指出,“勇气”号火星探测器是迄今人类遣往其他行星上第一个可以移动的、自动化的大型实验室。有科学家说:“我认为这是人类在火星探测方面向前迈出的一大步。”
一个可喜的成果是,“勇气”号现已测量出了火星上的温度,并且得出火星上的岩石温度要比由细小颗粒构成的物体温度低。那里目前白天最高温度约为5℃,而最低温度则约为-15℃,并且勇气号还首次对火星土壤进行了取样分析,获得了一批宝贵数据。并且科学家惊讶地发现,火星土壤里含有一种名叫橄榄石的化学物质,而其形成通常与火山爆发有关。此外,科学家还在“勇气”号传回的土壤数据中发现了其他一些熟悉的化学元素,如铁、硫、氯、氩、镍和锌等,其中镍和锌属于首次发现。他们据此推断,火星表土可能是由一层颗粒较细的火山岩组成的。
在随后的日子里,“勇气”号火星车还成功地在一块玄武岩类岩石上钻出一个小洞。这是人类火星探测史上的首次岩石钻孔。它花了3小时,用机械臂上的磨具钻入一块名为“阿迪朗达克”的岩石,钻出的洞深2.7毫米,直径45毫米,用以分析火星过去的地质构造。接下来,它利用显微成像仪拍摄了岩石的显微照片。
截至2004年2月10日,“勇气”号已在火星表面行走了21.2米,打破了“旅居者”1997年创下的单日行走7米的纪录。2004年2月16日,“勇气”号再次刷新了纪录,走了27.5米。
在随后的一天里,“勇气”号还将机械臂伸到火星表面的一道浅沟里,用以寻找那里是否曾经有水的线索。
2004年3月5日,“勇气”号第一次找到火星上曾有水存在的证据。它对一块名为“哈姆佛雷”的岩石进行钻孔。而后,科学家们在分析矿物质成分后认为,该岩石在形成过程中或刚刚形成之初曾有水渗入,矿物质随水分进入岩石,形成结晶并留在岩石内部。
在随后的3月11日,“勇气”号从火星上拍摄到了地球的照片。这是人类首次获得从其他行星表面拍摄到的地球照片。照片拍摄于日出前1小时,其上的地球是一个“明亮的圆点”。
后来,“勇气”号又拍到了的另一张照片记录到一条又窄又短的光迹。科学家们在分许后认为这可能是一颗流星,但也有可能是20世纪70年代升空的“海盗2”轨道探测器——它在完成探测使命后一直在围火星旋转。此外,它还拍到距地球约1500光年的猎户星座中多个明亮的星体。科学家指出,拍摄天文照片并不在火星车的主要使命之列,但这些照片有助于研究夜间火星大气中的灰尘和水汽含量。
2004年4月1日,科学家再次宣布,“勇气”号在其着陆区又发现了火星上过去可能有水的新证据。它在对一块名为“马扎察尔”的火星玄武岩进行探测时发现,该岩石外部被多层不同的尘埃所覆盖。这一发现强有力地表明,古谢夫区域曾有自己的水源供应。不过曾在古谢夫存在过的水很有可能是地下水,并且水量也许没有“机遇”号着陆的梅里迪安尼平原曾有过的水多。
关于“勇气”号的近况,美国宇航局太空网已在2009年5月作出报道,美国宇航局的“勇气”号火星车在火星上遇到了跟地球上的车辆遇到的类似问题——它陷进了软软的沙地里,不管轮子怎么旋转,身体就是动弹不得。
在最近的一次操作尝试中,“勇气”号上5个仍可以旋转的轮子深深地陷入了火星土里,目前大约已经有半个轮子陷入地下。该火星车的科研组工程师和科学家已经暂时停止运行“勇气”号,开始研究该火星车周边的地形,打算在加利福尼亚州帕萨迪纳美国宇航局喷气推进实验室利用一个试验车进行驱动选项模拟实验,以便帮助它解脱困境。
事实上,“勇气”号现在的陷入情况使科学家感到非常担心,现在它的腹部已经陷得很深,该车的底盘可能已经接触到下方的岩石,如果真是这样,他们担心火星车在自救过程中底盘与下方岩石相撞,如此一来,会使问题变得愈发复杂。3年前“勇气”号正前方的一个轮子停止运转。从那以后这个六轮火星车为了避开这个问题,一直坚持倒着运行。
拖着或说推着一个不再旋转的轮子,利用剩余5个轮子运行,给“勇气”号克服目前面临的处境带来了巨大挑战。