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天文新知

毅力號安全降落在火星上

在經過203天穿越4億7千萬公里的旅程後,由NASA發射的毅力號火星探測車在臺灣時間2月19日 AM04:55成功登陸火星。

圖說:毅力號登陸過程,短短7分鐘由5.4公里/秒的速度減速至平穩著陸(約76公分/秒)(點選圖片將可放大觀賞),圖片來源 NASA/JPL。
圖說:毅力號著陸前的影像,圖片來源NASA/JPL。
在危險7分鐘的降落過程後,毅力號成功穿越火星的稀薄大氣抵達耶澤羅隕石坑(Jezero crater)。利用空氣動力防護罩、降落傘、地形比對導航和火箭,探測車由離地150公里的火星大氣以5.4公里/秒的速度減速至和緩的降落在火星表面,並在過程中蒐集火星大氣數據。
由於探測車著陸處目前沒有正對地球,毅力號首先傳送訊號給NASA位於火星上空的偵察軌道衛星(Mars Reconnaissance Orbiter),再透過在西班牙的深空探測網(Deep Space Network)的電波天線接收,轉發給在加州的JPL的控制中心的科學家和工程師。由於火星距離地球約2.05億公里約需11~14分鐘才能收到訊號,因此降落7分鐘的過程中毅力號必須自行完成進入火星大氣、減速和著陸。藉由比對即時影像和事先存取的地圖來導航,毅力號成功在擁有峭壁、沙丘和巨礫的耶澤羅隕石坑(至今最具挑戰性的著陸點)降落。

圖說:毅力號登陸後傳回的第一批照片。這是透過紅色濾鏡拍攝的影像(圖片來源 NASA/JPL)。

毅力號這個約汽車大小1,026公斤重的機器地質和天文生物學家,在進行數週的測試後,將展開為期2年的耶澤羅隕石坑探測。任務最重要部分是尋找古代微生物的跡象,並研究湖底和三角洲的岩石和沉積物以了解過去的地質和氣候。毅力號將蒐集可能有生命痕跡的岩石樣本,並在未來的任務中帶回地球分析。

耶澤羅隕石坑位於火星赤道北方,鄰近巨大撞擊盆地Isidis Planitia的西側。火星的軌道衛星於此發現在有水環境下生成的黏土礦物。科學家認為35億年前,此處曾經充滿水並擁有河流和沖積三角洲。

毅力號頭部有一對Mastcam-Z的變焦相機,可提供高解析度、彩色3D的火星全景圖。SuperCamu將使用雷射脈衝來研究岩石和沉積物的化學組成,並配備麥克風幫助科學家了解岩石的性質和硬度。
在機械手臂的末端,PIXL和SHERLOC將近距離蒐集火星地質數據。PIXL將使用X光來研究岩石化學組成。SHERLOC是和之前探測車較不同的儀器,它是紫外線雷射和光譜儀,將研究岩石表面來尋找生命基石相關的礦物或有機分子。機械手臂也將鑽取岩石樣本,並封存在食指大小的特殊試管中,以便將來的任務取回地球分析。

毅力號底盤有三個儀器。RIMFAX是透地雷達,用來研究不同的表面隨時間的形成,為將來尋找地下水冰層做準備。同樣為未來探測火星做準備的有,MOXIE將從火星稀薄且95%二氧化碳的大氣中製造氧氣。而MEDA在頭部和底盤都有感測器,將提供火星的天氣和沙塵隨季節變遷的重要訊息。位於毅力號腹部的獨創號直升機同樣受到矚目,它將利用太陽能充電,並在獨創號控制下於火星稀薄大氣中嘗試飛行。因主要目標是成功飛行,獨創號僅攜帶相機,成功的話將為火星增加空中的視角。在未來也可當作偵查員或是幫基地外的太空人運送物品。獨創號測試完成後,毅力號將認真尋找古代微生物生命的證據。(編譯/陳姝蓉)
資料來源:SKY&TELESCOPE

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