去年九月的一个早上,在法国图卢兹,欧洲空间局局长 Antonio Rodotà 站在一群记者面前,这些记者从欧洲各地飞来,聚集在一个巨大的机库里。机库的地板铺着红毯,派发新闻资料的漂亮年轻女招待们穿着鲜红色的连衣裙。片刻之前,伴随着女高音飘扬在激昂电子节奏上的配乐,记者左侧的一扇大门缓缓滑开,揭示了火星快车的全尺寸模型——欧空局计划在五月底或六月初发射的航天器。
模型悬挂在黑暗机库的屋顶上,沐浴在夜空般的蓝色光线中。随着音乐的增强,聚光灯抚摸着模型的展开式太阳能电池板及其巨大的钢灰色无线电天线。然后它们转向照亮两辆鲜红色的法拉利。其中一辆是F1赛车。一张火星照片像锈红色的月亮一样漂浮在机库的远墙上。欧空局称这次活动为“红色邂逅”。
罗多塔是一位和蔼可亲、白发苍苍、气宇轩昂的意大利人,他和其他欧洲航天局的贵宾们一起站在台上,显得有些不安。他和机库里的每个人都穿着宽松的一次性鞋套;稍后他们会戴上发网和实验服,然后蹒跚地走进附近的洁净室。在那里,他们将观看并拍照,因为罗多塔和欧空局科学主任大卫·索斯伍德将监督一小瓶法拉利红漆的安装,使其附着在真正的火星快车底部。因此,如果一切顺利,这瓶漆也将在明年12月进入火星轨道。罗多塔肩负着解释这一切的艰巨任务。
“我们今天为什么会在这里?”他开口道,“为什么汽车和卫星会奇怪地结合在一起?”他承认,法拉利并不需要宣传;是欧空局沐浴在法拉利的红色光芒中,试图将自己的工程壮举与性感的赛车在公众心中联系起来。罗多塔指出,欧洲人对法拉利的熟悉程度远超欧空局,他们对美国宇航局(NASA)也更熟悉:1998年的一项民意调查显示,54%的欧洲人知道美国宇航局,但只有10%的人听说过自己的机构。他讽刺地补充说,这两个数字的比例,与两个航天机构的预算比例大致相同——美国宇航局的预算是欧空局的五倍,尽管欧空局15个成员国的集体国内生产总值与美国相近。那次调查让罗多塔意识到,他的机构必须在公共关系方面更加努力。
在航天飞机悲剧之后,NASA 已经得到了它所需要的全部公众关注。但欧洲航天局(ESA)值得比它得到的更多的关注。南伍德每年以约 3.5 亿美元的科学预算,这比一次航天飞机发射的成本还要低,运营着一个雄心勃勃的计划。去年十月,ESA 发射了一台名为 Integral 的伽马射线望远镜,作为其成功的 X 射线望远镜 XMM-Newton(已在轨道上运行)的伴侣。在未来十年,该机构还计划发射红外和微波望远镜。ESA 还打算向金星和水星发射航天器,这些任务甚至不在 NASA 的日程表上。更令人惊奇的是,它计划在一颗彗星上着陆一个探测器。
“火星快车”将是欧洲首个被送往其他行星的航天器。当它乘坐“联盟号”火箭从哈萨克斯坦的拜科努尔升空时,将携带一台德国立体相机,能够拍摄火星大部分表面的3D图像。它还将携带意大利雷达,探测地表深处可能隐藏的水库。在抵达火星之前,它将 jettison 一个巧妙的、手提箱大小的着陆器,名为“猎犬2号”。“猎犬2号”由英国科学家建造,他们不得不贷款来资助它,并且在发射前几周仍在夜以继日地赶工完成。“猎犬2号”可能会在火星上是否存在生命这一重大问题上超越NASA。
在位于巴黎的欧空局总部南伍德办公室外的走廊里,挂满了大量技术人员戴着发网、凝视着早已发射升空的闪亮航天器的照片。几步之遥的餐具柜上,有一件更不寻常的东西:一个被揉皱的钛制圆锥体,像雕塑一样安装在石制基座上。基座上的黄铜铭牌上写着:“Cluster F1,主发动机,1996年6月在库鲁回收。”这是法国阿丽亚娜5型火箭在法属圭亚那库鲁首次发射的纪念品,也是提醒人们欧洲航天计划走了多远的一个标志。
“簇星”(Cluster)——四艘设计成编队飞行的相同航天器——是一项与众不同的任务。而且现在仍然是,因为替代品已于2000年发射,正在研究极光和由太阳风触发的其他现象。南伍德当时是伦敦帝国学院的一名空间物理学家,于1996年6月4日在库鲁;他为这项任务梦想了30年。欧空局冒着风险,在阿丽亚娜5号的首次飞行中发射了它。
鲁迪·施密特,一位奥地利空间物理学家,担任欧洲航天局火星快车项目经理,曾是Cluster项目的项目科学家。和索斯伍德一样,他也在库鲁,见证了火箭在6月4日早晨的升空。香槟已经冷藏好。施密特在1996年47岁,从34岁起就一直在为Cluster项目工作。
发射后的前30秒一切正常。“我们看到运载火箭消失在云层后面,”他说。“然后我们听到一种奇怪的声音——一声轻微的轰隆声。我们没有看到运载火箭从云层中出来。”他跑进室内,查看电视屏幕;屏幕上显示飞行控制员双手抱头。他又跑出去,正好看到阿丽亚娜5号和Cluster的碎片像烟花一样从天而降。
如果那枚火箭上载有人,损失将是无法比拟的。然而,当你把心血和大量的清醒时间投入到一台机器上,却眼睁睁看着它在你眼前爆炸时,那感觉就像一次死亡。直到今天,索斯伍德仍然不喜欢去库鲁:“我仍然有点被那段经历困扰着。”
失败对于空间科学家来说是司空见惯的——特别是火星科学家。俄罗斯在35年的尝试中,从未完成过一次成功的火星任务。美国宇航局(NASA)则在胜利和灾难之间交替。1993年,它失去了一艘价值十亿美元的航天器,名为“火星观测者”;部分原因是为了回应此事,NASA 转而采用了一种不把所有鸡蛋放在一个篮子里的策略,这种策略被局长丹·戈尔丁现在著名的口号“更快、更好、更便宜”所概括。1997年的“探路者”任务取得了全面的成功;它的小型漫游车,名为“旅居者”,像自登月以来少数航天器一样抓住了公众的想象力。
然而,1999年的接下来的两次任务却彻底失败。“火星气候轨道器”因导航员使用英制单位而航天器使用公制单位而偏离航向,并在火星大气层中烧毁。“火星极地着陆器”可能坠毁在火星上,但无人能确定;为了节省资金,该航天器在着陆阶段被剥夺了与地球通信的能力。“更快、更好、更便宜”变得过于廉价,而本应在发射前发现错误的测试却被忽视了。这是任何踏上火星之旅的人都无法避免深思的教训。
“你偷工减料,”南伍德在去年十一月的一个周五下午说道,他坐在自己的角落办公室的会议桌旁。他身材高大,头发浓密灰白,留着胡子,嗓音坦率,喜欢双排扣西装。他喜欢美国,曾在加州大学洛杉矶分校待了几年;他每天都与美国的太空计划在各种联合任务上合作。他也与它竞争。他说,这是他的标杆。他的桌子上有一本厚重的书,名为《太空科学世纪》。20世纪是美国世纪,南伍德宁愿现在这个世纪不是。他的口号,明确地说,是“更快、更聪明、更便宜。”
“你把人逼得太紧了,”他继续说道。“如果你用一个不断下降的林波杆工作,你真的必须事先看看,那个必须从林波杆下面过去的人是否身体上能做到。你不能简单地宣布:你将节省这样那样。”
“建造航天器并非建造航天器;而是建造、测试再测试一个航天器,因为你无法上去修它。你总是可以问:你能不能更有效地进行测试?但你绝不能做的,就是直接告诉某个有一套程序的人,‘好吧,把程序减少10%。’如果你不分析如何去做——这就是我所说的‘更聪明’——显然风险很高。”
欧洲航天局(ESA)在1996年末最终决定前往火星时,承受着比美国宇航局(NASA)更大的成本压力。马塞洛·科拉迪尼(Marcello Coradini)是一位身材矮小、戴着眼镜、性格开朗的意大利人,他担任欧空局的太阳系任务协调员,在这一决定中发挥了关键作用。那年早些时候,该机构的太空科学咨询委员会否决了他提出的又一个火星任务提案,宁愿将资金用于轨道望远镜和重新发射“Cluster”任务。科拉迪尼的选民,即欧洲的行星科学家们,感到非常沮丧。该机构从未资助过前往其他行星的任务。因此,一些科学家参与了俄罗斯的“火星96”任务。除了其本土载荷外,它还携带着价值数亿美元的法国和德国制造的仪器。1996年11月16日,“火星96”号乘坐“质子号”火箭从拜科努尔发射升空。它以令人满意的方式消失在射程之外,科学家们随即前往机场。然后火箭的第四级未能点火,“火星96”号坠入太平洋。
在当年十二月的一次太空科学咨询委员会(SSAC)会议上,阴霾依然深重,科拉迪尼抓住了机会。他知道为“火星96”号建造仪器的科学家们有备用件;这在太空科学中是标准程序。“我说,‘各位先生,火星96号已经丢失了。我们何不快速组装一个任务,用一个简单的航天器和所有这些备用仪器,然后将其发射到火星?’我几乎是带着挑衅的语气说的。”
“沉默片刻。大约25秒后,委员会说,‘这是个好主意,我们应该做!’”科拉迪尼回想起这段记忆,兴高采烈地笑了。“我盯着他们说,‘什么?你们是认真的吗?’”限制条件确实很严苛。仪器大多已准备就绪并已支付费用,但考虑到欧空局的其他承诺,航天器必须在1.5亿美元的预算内建造、发射和运行。而且必须快速完成,因为几十年来最好的发射机会就在本月,届时地球将在近日点经过火星,届时两颗行星离太阳和彼此最近。这只给了他们六年时间,而科学航天器的通常孕育期是十多年。
“所以我去找了约翰·克里德兰德,”科拉迪尼说,“他是欧空局航天器建造的负责人,我说,‘约翰,你得在这里施展一些魔法。’然后他有了一个绝妙的主意。”如果“火星快车”的大部分有效载荷是从“火星96”号回收的,那么航天器本身的大部分也可以从彗星探测器“罗塞塔”号回收,后者也有2003年的发射日期,并且已经开始建造。就像空间科学家总是为他们的仪器制造备用件一样,航天器制造商也为子系统——推进、姿态控制、电力、通信和数据处理——制造备用件。克里德兰德意识到这些备用件可以从货架上取下,经过修改,组装成一个盒子,然后发射到火星。突然,六年似乎是可行的。接下来,欧空局削减了官僚层级,将比以前更多的责任下放给主承包商——在这种情况下是图卢兹的航空航天巨头空客(Astrium)——并将鲁迪·施密特的工作人员限制在大约十几名工程师。“设计周期快速、简短、清晰——这节省了资金,”施密特说。“但随后我们进行了大量的测试,确保我们仍然拥有一个良好的航天器。”他补充说,欧空局还有另一个保证。空客只有在航天器成功进入火星轨道后才能获得最后一笔付款。
空中客车公司还有另一个成功的动力:它已经在开发“金星快车”,该任务将主要由“火星快车”的备用部件组装而成,并计划于2005年发射。南伍德采纳了克里德兰德为“火星快车”提出的想法,并将其发挥到极致。他的整个项目现在都按生产组进行组织,其中每个昂贵的旗舰任务,例如耗资7.5亿美元的“罗塞塔”号,都至少有一个更便宜的衍生品。火星任务是这项基本策略的首次测试。“它快速、便宜;这就是它被称为‘火星快车’的原因,”科拉迪尼说。“而且它很美——如果一切顺利的话。”他交叉手指,笑着说。
如果一切顺利,“火星快车”将告诉我们地球上的水都去哪儿了。像地球一样,火星在诞生时一定也接收了大量的水;一些研究人员认为,覆盖其北半球大部分地区的平原曾是广阔的浅海床,由从南部高地倾泻而下的灾难性洪水填充。当“火星快车”以极地轨道飞行,下降到距离下方旋转的行星155英里以内时,瑞典、法国和意大利制造的仪器将绘制大气层的成分图,部分寻找水残余仍在逸散到太空的证据。法国奥赛空间天体物理研究所的让-皮埃尔·比布林(Jean-Pierre Bibring)制造的红外光谱仪将绘制行星表面的矿物学图,部分寻找应该沉积在火星湖泊或海洋中的碳酸盐沉积物。最后,罗马萨皮恩扎大学的乔瓦尼·皮卡迪(Giovanni Picardi)设计的探地雷达将尝试探测火星冰冻地壳两到三英里的深度,寻找水冰甚至液态含水层。去年,操作美国宇航局2001年发射的“火星奥德赛”号航天器上的伽马射线光谱仪的科学家报告了大量氢(据推测是水)存在于火星土壤上层几英尺的间接证据。皮卡迪的仪器可能会大大扩展这一证据。
然而,最有可能吸引普通大众的是剩下的两台仪器——立体相机和英国着陆器“猎犬2号”。在图卢兹的一家户外咖啡馆里,来自柏林自由大学的秃头、矮壮的行星科学家格哈德·纽库姆(Gerhard Neukum)解释了他建造的相机诸多优点——首先是它的吸引力。“你无法向公众推销粒子和场测量,”他说。“但用相机,你看到火星上的景观,你就可以说,‘就是它了。’它意味着什么并不重要。你看到沙丘、火山、干涸的河床、冰——人们都能理解。”
纽库姆于1988年开始研制他的相机,在“火星96”号出现之前,他曾希望它能搭载在“火星观测者”号上。美国宇航局(NASA)转而选择了由迈克尔·马林(现供职于马林空间科学系统公司)建造的相机。在“火星观测者”号失败后,马林的相机于1997年搭载“火星全球勘测者”号进入太空,至今仍在传回细节惊人的照片。例如,2000年,马林发表了小沟壑的照片,从其中没有陨石坑来判断,这些沟壑似乎是在过去几百万年内由流水形成的。人们曾认为火星在数十亿年前就已经干涸了;马林的相机让火星焕发了生机。
马林提供了迄今为止最清晰的火星照片:每张图像覆盖大约一平方英里;每个像素——在最大分辨率下——的面积为五英尺宽。但是“火星全球勘测者”号以如此高的细节度勘测的火星表面还不到1%。纽库姆说,这些图像就像散落在火星地图上的零星邮票,而且由于全球摄影覆盖范围粗糙,马林的沟壑和其他精细特征只能定位到大约五英里以内。纽库姆的相机旨在填补这一空白。在“火星快车”为期两年的任务中,它将以30到50英尺的分辨率勘测超过一半的行星;他说,如果任务延长到四年,他可以完成整个行星的勘测。
纽库姆的照片将是立体彩色照片——而“火星全球勘测者”号的细节照片则是平面黑白的。在纽库姆的相机中,CCD光传感器以九条平行线排列,每条线长5184像素,宽一个像素,并且全部垂直于飞行方向。中心线将垂直向下看,而后线将稍微向前倾斜,前线稍微向后倾斜。因此,当“火星快车”以每秒2.5英里的速度飞掠火星时,这三条线将从三个不同的视角记录地表上的某个点——“这就像你有三只眼睛,而不仅仅是两只,”纽库姆说——然后这些记录将被融合成一个3D图像,显示下方地面的精确高度和形状。同时,另外六条传感器线将记录场景的亮度和全彩,每条线分别用于红色、绿色、蓝色和红外。纽库姆说,目前几乎没有真正的火星彩色照片:由于以前相机的光谱限制,你所见过的几乎所有彩色图像都涉及一定程度的伪造或解释。
如果纽库姆的相机成功运行,公众可以想象几年后在电影院戴上3D眼镜,进行一次火星空中之旅。纽库姆则想象着解开这颗行星的地质历史——包括它的水历史以及它是否曾拥有足够长的时间让生命进化的问题。他高兴地指出,一些顶尖的美国火星专家已经加入了分析他图像的团队。“马林的相机很不错,但我想打败他,”纽库姆说。“这将是火星乃至任何行星有史以来最好的实验。我没有夸大其词。”
可能有人会争辩这一点,那就是科林·皮林格。皮林格是英国米尔顿凯恩斯开放大学的化学家,他是“猎犬2号”的幕后推手。最近的照片显示他俯身于他的装置,脸上挂着大大的、调皮的笑容。一年后,他可能会有更多值得笑容的事情。如果“猎犬2号”在火星上发现了生命的证据,那么“火星快车”或任何其他行星任务的任何其他结果都无法与之相提并论。
1996年8月,当美国宇航局(NASA)举行新闻发布会,谈论一块名为ALH 84001的陨石时,生命问题再次回到火星讨论的中心。所有人都同意,它是我们已知来自火星的几十块陨石之一;它在1600万年前被一块更大的陨石从火星上撞出,最终坠落在南极冰层上。但在华盛顿那次新闻发布会上,美国宇航局科学家大卫·麦凯(David McKay)和他的同事宣布了一个更令人惊奇的发现:他们在岩石中发现了几个化石生命的迹象,其中包括他们认为看起来像化石细菌的东西。关于他们是否正确的争论仍在继续。赌注非常巨大——即使火星上只有少量化石微生物,也会打破我们长期以来认为地球作为生命避风港在宇宙中独一无二的自负。这甚至会支持最近那个离奇的假设,即数十亿年前,地球可能被携带微生物的火星陨石播种。
皮林格本人长期以来一直坚信火星上存在生命的证据。1989年,他和他的同事伊恩·赖特(Ian Wright)和莫妮卡·格雷迪(Monica Grady)报告说,在另一块名为EETA 79001的火星陨石中发现了碳酸盐沉积物和有机物。他们的说法尤其令人惊讶,因为EETA 79001,像所有火星陨石一样,是一种火山岩,在这种岩石中你不会期望发现沉积物。
“整个矿物学界都动摇了,”皮林格回忆道。“他们说,‘这些岩石里不可能有碳酸盐。’这完全是多疑的托马斯式的东西——‘我必须把手指伸进洞里,否则我不相信你。’这贯穿了整个火星陨石的故事。”
在NASA新闻发布会后,皮林格和他的同事们重复了对EETA 79001的分析。他们此前已经在ALH 84001样本上进行了相同的实验。他们在两块岩石中都发现了碳酸盐的证据,并在EETA 79001中发现了有机物。然而,两者之间有一个重要的区别:ALH 84001在36亿年前从火星上的火山熔岩中结晶形成,而EETA 79001只有1.8亿年的历史。因此,如果皮林格的研究团队是对的,那么从地质学上讲,火星在相对较近的过去就存在生命的证据。
1996年末,并未参与“火星96”任务的皮林格听说了即将在巴黎举行的一次会议,讨论一项替代任务。他设法受邀参加了。“当他们谈论谁有备用仪器时,”他回忆道,“我说‘听着,各位,一切都发展了。你们真的必须考虑一个着陆器,因为火星陨石有很多事情发生。’ immediate response was, ‘谁来买单?’我说,‘天哪,这太重要了!在2003年只带一个轨道飞行器去火星会很蠢’——毕竟,美国当时正在开发‘探路者’和一系列后续任务——‘总会有人买单的,’我说。”
从那时起,皮林格一直在追寻那个难以捉摸的赞助商。早期,他和其他参与的科学家同意在业余时间从事着陆器的工作,没有额外的研究资金——他们称之为“火星兼职”。后来,他从英国政府那里获得了一大笔资金,从欧洲航天局那里获得了更大一笔。但最后的贡献是一笔神秘的贷款,皮林格承诺通过商业赞助来偿还——尽管随着发射日期的临近,交易仍未达成,世界才得以免去在另一颗行星上看到第一个企业标志的景象。
“猎犬2号”在重要方面具有创新性。多疑者们的主要论点一直是火星陨石中化石生命的化学迹象实际上是地球污染;也许富含微生物的水在岩石降落在南极冰层后渗入岩石裂缝。 “猎犬2号”是一项旨在解决这一争论的努力,方法是将皮林格的实验室运到火星表面——当然是以微缩形式。欧洲航天局不允许它的重量超过22磅。
这消除了模仿美国宇航局的可能性。明年年初,“猎犬2号”抵达后不久,美国宇航局计划在火星上再着陆两辆火星车。每辆将重300磅。它们的首要目标之一是寻找未来航天器可以带回地球进行分析的沉积岩。美国宇航局已将样本返回任务的日期定为2014年——但除此之外,皮林格说,其策略是完全有效的,他希望欧洲航天局有预算来效仿它。但是,“火星快车”的总发射质量仅略超一吨,没有空间容纳一辆火星车。“猎犬2号”将尝试在不离开着陆地点的情况下,确定火星上是否曾有生命。“我们只有一次机会,”皮林格说。“而且我们拥有能够在第一次尝试中回答这个问题的技术。”
皮林格和他的同事们在图卢兹一家酒吧里,“在一张传闻中的啤酒垫背面”设计出来的方案,看起来像一块怀表——一块三英尺宽的怀表。着陆器在从地球前往火星的旅途中,将栖息在火星快车顶部,并在抵达火星前约五天从母船分离。降落伞将减缓其穿过大气的下降速度;安全气囊将缓冲它坠落到名为伊西迪斯平原的巨大撞击坑的岩石地面上。
安全气囊放气后,怀表就会弹开。当电动铰链将怀表的两半分开时,其内部机械装置将朝上,面向稀薄的火星大气。四个太阳能电池板将展开并开始发电。一个32英寸长的机械臂将随后探测周围环境。
“猎犬2号”的大部分仪器都像扇子一样展开在机械臂的末端。立体相机将寻找有趣的岩石;显微镜将揭示它们的质地;伽马射线和X射线光谱仪将确定它们的成分。一个岩芯钻将磨削岩石表面,而一个由科隆德国航空航天中心的路兹·里希特(Lutz Richter)领导的团队设计的巧妙仪器,被称为“鼹鼠”,将钻入土壤。 “鼹鼠”是一个直径五分之四英寸的金属圆筒,系在一根系绳的末端。内部有一个弹簧加载的锤子,由电动机驱动,通过撞击土壤向前推进。“这不是一个非常优雅的动作,”里希特说。“每五秒钟就会受到一次冲击,然后它移动一厘米。”但“鼹鼠”可以深入六英尺,并带回其尖端腔室中捕获的0.0021盎司火星土壤。
岩芯钻和“鼹鼠”的目的都是为了回收未暴露于氧化性火星大气层的原始样本,因为氧化会破坏有机物。对那些相信火星上可能曾有生命的人来说,这就是为什么20世纪70年代的“维京号”着陆器没有发现生命证据的原因:它们只从土壤最上层几英寸处采集样本。“猎犬2号”将探测更深,机械臂带回着陆器本体的六到八个样本将接受比“维京号”更深入的分析,与皮林格团队用于火星陨石的分析相同。在这个被称为“分步燃烧”的过程中,样本将在逐渐升高的温度下燃烧;碳逸出的温度揭示了化合物的性质。
质谱仪将检测燃烧样本中逸出的每一个碳原子,甚至能分辨是C-12还是更重的同位素C-13,皮林格说。地球上的生命有机体选择性地在其组织中富集C-12。如果皮林格的设备检测到有机化合物中的C-12含量高于同一样本中的无机碳酸盐,这将是生命曾经存在的有力证据。即使只是岩浆块中少量水流沉积的微生物,皮林格认为他也能检测到信号。他不需要在某个温暖的小池塘底部发现浮游生物沉积的沉积物。另一方面,他只能查看来自一个地点的少量小样本。“我们必须运气好,”他说。
事情出错的方式太多了。即使“火星快车”和“猎犬2号”完全按计划运行,也可能出现问题。它们可能只发现少量水,没有过去或现在生命的证据。有些人会对此感到非常失望。这种情况以前也发生过:在ALH 84001引发的复兴之前,我们不得不将对火星的期望降低了30年。1965年,当“水手4号”抵达时,它发现的是陨石坑而不是运河,还有干冰和稀薄得可怜的大气层。十年后,“维京号”着陆器又给棺材钉上了另一颗钉子。美国宇航局行星科学家凯文·扎恩勒(Kevin Zahnle)最近写道:“火星可能已死的现实仍然如此难以接受,以至于复活仍然是美国宇航局无人探索计划的核心目标。”
每一步都可能出错。“猎犬2号”可能会撞到岩石上,或者降落在离岩石太远的地方,短臂无法采样。设计用于将其与“火星快车”分离的烟火装置可能会失灵,在这种情况下,航天器本身会太重而无法达到预定轨道,整个任务将失败。事情可能早在发射时就出错。去年10月,一枚与将运载“火星快车”的“联盟号”火箭类似的火箭在发射时爆炸。下一次发射,载运宇航员前往空间站,是成功的。然后在12月,新开发的重型版“阿丽亚娜5号”在库鲁发射后不久就失败了。南伍德和发射公司阿丽亚娜空间公司的官员决定取消1月用旧式“阿丽亚娜5号”发射“罗塞塔”号的计划。没有人想冒险再发生一次“簇星”事件,再发生一次1996年的悲剧。“没多久,但感觉像过了很久,”科拉迪尼说。
在他巴黎的办公室墙上,挂着一张海报,上面有一弯新月,写着“除非先有梦想,否则什么都不会发生”。这是一种贺卡式的感伤,很容易被嘲笑,但你越了解像“火星快车”这样的航天器,就越能体会其中凝聚了多少梦想和多少人的心血。科学仪器来自英国、德国、法国、意大利和瑞典。天线在西班牙制造,太阳能电池板在德国制造,航天器结构在瑞士制造。部件在意大利组装,软件在法国安装。“这不是最有效率的做事方式,”施密特说。“但我们欧洲必须这样做。”如果“火星快车”成功,所有这些欧洲人都可以期待一个探索其他行星的未来。如果失败,也许就不能了。
更快、更智能、更便宜
“火星快车”的核心是一个五英尺长、由金箔包裹的铝制盒子,里面装有六个实验设备和一个着陆器。前往火星途中的航向修正将由盒子角落的八个小型辅助发动机管理。主发动机(左下)将在飞船进入火星轨道后用于修正。一个六英尺宽的碟形天线将接收来自地球地面站的指令。搭载的实验包括:
1. ASPERA——探测和识别火星外层大气以及太阳风(由从太阳冲向行星的粒子组成)中的原子、离子和电子的传感器。科学家们怀疑火星表面的水会蒸发,上升到高层大气,分解成氢原子和氧原子,然后被太阳风扫入外太空。
2. SPICAM——两个光谱仪,用于在略短于和略长于可见光的波长范围内探测火星大气。紫外探测器确定大气中臭氧的含量,红外探测器测量大气中二氧化碳和水蒸气的含量。
3. PFS——一种光谱仪,用于确定火星大气中存在的气体和尘埃颗粒。设计人员希望能够检测到微量的复杂分子,例如甲醛,并测量随海拔高度变化的大气变化。随着时间的推移,通过这些研究,将对火星天气有更全面的了解。
4. “猎犬2号”——一个在火星表面展开的着陆器,然后开始寻找生命迹象。传感器旨在检测辐射、气体和尘埃。一个自埋式探测器将深入地下六英尺,以回收比氧化地表尘埃更可能含有生命的少量土壤样本。相机将传回3D图像。X射线和伽马射线光谱仪将分析附近的岩石。
5. OMEGA——可见光相机和红外光谱仪,旨在绘制和识别行星表面的矿物。如果识别出特别有趣的表面特征,该仪器旨在与HRSC和PFS仪器协同工作。
6. HRSC——一台高分辨率相机,能够生成火星大片表面的全彩3D图像。该相机还可以放大进行更近距离的观察,并可能有助于识别未来火星任务的有用着陆点。
7. MARSIS——探地雷达,能够确定火星地壳数英里深处的成分。它还应该能够测量有趣的局部地质特征,如沙丘、熔岩流、古老河流留下的沉积物和地下水库。















