海盗号火星探测器( 三 )

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卡尔.萨根与海盗号着陆器模型着陆器控制经由惯性部件、四个陀螺仪、空气减速装置、雷达高度表、下降与着陆雷达和推力控制。发射后与进入火星大气层前，着陆器被热护盾保护。热护盾用于着陆器进入大气层时进行气动减速，也用于防治地球微生物污染火星表面。出于防範微生物污染考虑，着陆器经过7天华氏250度“烘培”消毒。发射时，一个“微生物防护罩”包裹着热护盾，直到半人马上面级将轨道器/着陆器联合射出地球轨道后抛弃。这个为海盗号计画开发的行星保护方法也用于其他任务。通讯经由一个20瓦特S波段发射机和两个20瓦特行波管放大器。一个双轴稳定高增益抛物面天线安装在基座一侧的吊竿上。一个全向低增益S波段安装在基座上。二者均可直接与地球通讯。一个UHF波段（381MHz）天线提供由轨道器中继的单工通讯。数据存储于40兆位容量的磁带记录器中。着陆器计算机具有6000字容量的存储器用于指令存贮。仪器携带的仪器用于着陆器主要科学研究目的：生物研究、化学成分分析（有机与无机）、气象、地震学、地磁学以及地貌、火星表面和大气物理。仪器包括：两个360度圆柱扫描相机安装在基座长边附近、自中部伸展的带有收集探头的採样臂、温度感测器、磁体、气象探测器。地面温度感测器、风向、风速感测器装置于一条支撑腿上。地震感测器、磁体、相机测试目标、放大镜安装在相机背侧，接近高增益天线。生物学实验设备、气像色谱分光镜和X射线萤光分光镜安装在环境控制隔间中。气压感测器安装在着陆器底部。科学仪器总重91千克。海盗项目共耗资10亿美元。

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“海盗2号”的火星着陆器最终逐一失效海盗号计画结束于1983年5月21日太空飞行器抵达日期失效日期持续运作时间失效原因海盗1号轨道器1976年6月19日1980年8月7日4年1月19天姿态控制推进剂耗尽后关闭海盗1号着陆器1976年7月20日1982年11月11日6年3月12天错误的地面控制信息清除了天线位置数据海盗2号轨道器1976年8月7日1978年7月25日1年11月18天推进系统推进剂泄漏后关闭海盗2号着陆器1976年9月3日1980年4月11日3年7月8天电池失效后关闭错过火星生命30年前，美国航天局先后发射了两个“海盗号”火星探测器来寻找未知的火星生命，但是“海盗号”在火星表面的实验没有任何收穫。不过近日，有学者提出当初“海盗号”的设计存在严重问题，由于它的敏感性不足，因此很难辨别出潜在的火星生命体。当初，“海盗号”探测器的考察暗示了一些带有消化器官的分子组织存在的可能性，但是科学家用“海盗号”的气相色谱分析仪(GCMS)随后进行的土壤加热分析却否决了生命物质的存在。当时科学家的解释是过氧化物的大量存在让火星的土壤变得异常。这次失败的经历让很多科学家一度打消了火星存在生命的念头。1976 年夏天，人类的触角第一次触及到另一颗行星的土壤。两个海盗号探测器从它们的着陆地点挖掘了土壤样本，并将这些样本倒入从地球带来的分析设备中。在这些分析仪器中技术最先进的也许就是气相色谱 - 质谱联用分析仪（GC-MS）了，它的主要作用是探测火星土壤中是否存在有机化合物。但在运转了几个月之后，它没有发现任何生命迹象。气相色谱-质谱联用分析仪是一种专门用来探测有机分子混合物中不同成分的仪器。当样本穿过色谱仪时，由于小分子运动得快，大分子运动得慢，管道中的化合物会以大小排序，进入质谱仪，进行整个分子或者分子碎片的质量测定。当海盗号抵达火星后，科学家们期望能发现有机化合物。火星表面布满的环形山表明它曾经遭受过多次陨石的轰击，在地球上，20 世纪 60 年代人们就已经在一些陨石中发现了有机化合物的痕迹。因此，即使火星本身无法製造任何有机物，也应该能找到它们的蹤迹。因此，当时一些海盗号的研发人员担心气相色谱-质谱联用分析仪会淹没在大量的有机物中。但是，海盗号探测器发现从被加热的火星土壤中散发出来的只有水和二氧化碳，它们或者是被土壤中的粒子捕获的，或者就是由无机物释放出来的。然而，有些科学家认为火星可能确实含有一些有机物，只不过海盗号没有探测到而已。这些有机物可能是以苯六酸的形式存在的，当组成陨石中有机物的碳没有被完全氧化时就会形成苯六酸。在火星这样一个氧化环境中它非常稳定，不会进一步氧化而且难熔，并且无法溶解在其他任何物质中。将它加热时它也不会释放任何的挥发物，因此海盗号可能没有发现它。科学家们研究估计，在 30 亿年的过程中,火星表面每平方米会产生 2 千克的苯六酸。但不幸的是，需要很高的温度才能破坏苯六酸，而其分解之后的主要产物苯恰恰是用来清洗仪器的溶剂之一。如果海盗号能把採集来的样本加热到 600℃而不是500℃的话，它们也许就能从中发现这些物质的蹤迹。但是海盗号当时无法加热到600℃ 。分析仪器设计有误最近，以墨西哥大学纳瓦罗·冈萨雷斯为首的研究人员对此提出了质疑。他们通过实验发现“海盗号”上的这种气相色谱分析仪(GCMS)存在很大设计问题。他们发现GCMS甚至都不能从与火星类似的地球土壤中探测出生命物质的存在，冈萨雷斯通过其他的方法探测出了智利北部的阿塔卡马沙漠中获取的土壤标本中含有微生物，但是GCMS却没有发现。这些样本还包括来自西班牙西北部的里沃提诺河床上提取的含铁土壤，它的成分与火星表面的土壤非常相似。吉尔伯托·列文是长期研究“海盗号”的科学家，他一直坚持认为GCMS的检测结果有缺陷。现在他再次站出来支持这项研究：“现在的研究结果充分证明了人类实际上已经找到了火星存在的生命，只不过我们还没有发现具体的证据。”华盛顿州立大学的地球物理学家德克·苏尔兹-马库赫认为，这项研究增加了大量的证据，现在有必要对当初“海盗号”的考察结果进行重新研究。