火星,这颗红色星球,一直吸引着人类的目光。作为太阳系中的第四颗行星,火星与地球有着诸多相似之处,例如都有着四季变化、极地冰帽等。然而,火星的环境比地球恶劣得多,这使得对火星的探索充满了挑战。本文将带您深入了解Exomars计划,揭示其背后的宇宙奥秘。
Exomars计划概述
Exomars计划是由欧洲航天局(ESA)和俄罗斯航天国家集团公司(Roscosmos)共同发起的一项火星探测任务。该计划旨在研究火星的气候、地质和生命迹象,以增进我们对这颗红色星球的认识。Exomars计划分为两个阶段:第一阶段是火星轨道器,第二阶段是火星车。
Exomars计划第一阶段:火星轨道器
Exomars计划的第一阶段是火星轨道器,也称为“Trace Gas Orbiter”(TGO)。TGO于2016年发射,于2018年成功进入火星轨道。TGO的主要任务是探测火星大气中的甲烷、二氧化碳、一氧化碳等气体,以寻找生命迹象。
TGO探测甲烷的原理
甲烷是地球上最常见的有机分子之一,也是生命活动的重要产物。在地球上,甲烷主要来源于生物活动,如动物呼吸、植物光合作用等。然而,火星大气中的甲烷含量非常低,仅为地球的1/10000。TGO通过探测火星大气中的甲烷,寻找可能的生物来源。
TGO探测甲烷的原理如下:
- 红外光谱分析:TGO携带一台名为“Schiaparelli综合光谱仪”(SIXS)的仪器,用于分析火星大气中的甲烷。SIXS通过测量不同波长的红外光谱,分析甲烷的浓度和分布。
- 高分辨率相机:TGO还携带一台高分辨率相机,用于拍摄火星地表图像,帮助科学家确定甲烷的来源。
TGO探测结果
截至目前,TGO已经发现火星大气中的甲烷存在异常现象。例如,在某些地区,甲烷浓度在短时间内突然升高,然后又迅速下降。这些异常现象引发了科学家对火星上是否存在生命的猜测。
Exomars计划第二阶段:火星车
Exomars计划的第二阶段是火星车,也称为“Schiaparelli探测器”。Schiaparelli于2016年发射,于2016年10月19日成功降落在火星表面。Schiaparelli的主要任务是探测火星表面的环境,寻找生命迹象。
Schiaparelli探测器的任务
Schiaparelli探测器的任务主要包括:
- 分析火星表面环境:Schiaparelli携带多台仪器,用于分析火星表面土壤、岩石和大气等环境参数。
- 寻找生命迹象:Schiaparelli携带一台名为“Rover Environmental Monitoring Station”(REMS)的仪器,用于监测火星表面的温度、湿度、气压等环境参数,以及分析土壤和岩石样本。
- 探测火星地下结构:Schiaparelli携带一台名为“Subsurface Interferometer”(SI)的仪器,用于探测火星地下结构。
Schiaparelli探测结果
Schiaparelli探测器在火星表面成功运行了数小时,收集了大量数据。然而,由于降落过程中出现故障,Schiaparelli探测器未能完成所有任务。尽管如此,Schiaparelli探测器仍然为我们提供了宝贵的火星表面环境数据。
总结
Exomars计划是一项旨在探索火星、寻找生命迹象的重要任务。通过火星轨道器TGO和火星车Schiaparelli的探测,我们逐渐揭开了火星的神秘面纱。尽管目前尚未找到确凿的生命证据,但Exomars计划仍在继续,未来我们将对火星有更深入的了解。