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分享 網管 - 科學新知 | 2016-10-21 | 點閱數: 1092

風傳媒作者閻紀宇 | 風傳媒 – 2016 年 10 月 20 日

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。

影片連結: https://www.youtube.com/watch?list=PLbyvawxScNbvS4TUXFpaxXwUgzZUd7Pzx&v=3j0Zfwdcfwo

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。