探險(xiǎn)故事:尋覓生命跡象的火星車

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    火星忽而如烤箱,忽而如冰窖,輻射強(qiáng)烈;火星的大氣稀薄,不具保護(hù)性;那里常常遭到一連肆虐數(shù)周的沙塵暴的襲擊。生物能在這個(gè)星球上生存嗎?
    科學(xué)家們希望“布里奇特號(hào)”火星探測器能為這一重要問題找到答案。“布里奇特號(hào)”是英國為探索行星而做出的最新嘗試,10年后可能登陸火星。它不僅是登陸器,還具備移動(dòng)探測器的功能,就像美國航天局目前正用于探索這一紅色星球的“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”探測器一樣。正從事這一項(xiàng)目的科學(xué)家們希望“布里奇特號(hào)”能翻遍火星上的石頭,尋找生命跡象或適宜生存的條件。
    各種損耗機(jī)器壽命的極端條件是設(shè)計(jì)“布里奇特號(hào)”的工程師要面臨的重大挑戰(zhàn)。比如,“布里奇特號(hào)”將使用MP3播放器中的那種鋰離子電池,用太陽能電池板來充電。如果這些太陽能電池板在沙塵暴中無法工作,電熱器也會(huì)停止工作,而電池如果過冷就不能正常充電。所以,“布里奇特號(hào)”的電池中將配有放射性同位素加熱單元(RHU)。RHU將放射性钚芯塊包在銥和玻璃(纖維)強(qiáng)化塑料中,從而能一直釋放足夠熱量,保證電池工作。
    “布里奇特號(hào)”火星探測器裝有6個(gè)輪子和3點(diǎn)懸吊裝置,能使其穩(wěn)定性達(dá)到程度。高桅桿上的立體攝像機(jī)能將遠(yuǎn)處危險(xiǎn)物以三維立體圖的形式呈現(xiàn)給操控員。但從地球上指揮探測器既費(fèi)時(shí)又費(fèi)心。無線電信號(hào)要用5~20分鐘才能到達(dá)火星?!安祭锲嫣靥?hào)”能直接或通過歐洲航天局的“天外火星”計(jì)劃(ExoMars)的軌道飛行器與地球聯(lián)絡(luò),但即便如此,它可能也會(huì)在長達(dá)12個(gè)小時(shí)的時(shí)間里與地球失去聯(lián)系。像找一塊石頭或采集一個(gè)樣本這樣簡單的任務(wù)也可能需數(shù)天才能完成。
    工程師說:“我們無法進(jìn)行遙控,即便只延誤2分鐘,你能想象像這樣遙控汽車的結(jié)果嗎?所以我們使用了自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)?!?BR>    更先進(jìn)的是,“布里奇特號(hào)”上所安裝的程序能為自己確定目標(biāo),從而在接受地面的進(jìn)一步指示前就能計(jì)劃并完成一項(xiàng)完整的任務(wù)。讓電腦知道什么是科學(xué)界感興趣的,這對任何電腦都是苛求。如能成功,“布里奇特號(hào)”將能超越以往任何遙控探測器。
    “布里奇特號(hào)”的另一目的自然是弄清火星上是否已經(jīng)存在生命。萊斯特大學(xué)一位參與研究“布里奇特號(hào)”的科學(xué)家馬克·西姆斯博士說:“如果有適宜的環(huán)境且有水存在,那么火星上就可能存在生命。是否能發(fā)現(xiàn)它們?nèi)Q于我們的尋找地點(diǎn)。所以鉆頭是關(guān)鍵?!?BR>    “布里奇特號(hào)”可延伸的鉆頭能穿過輻射而貧瘠的土壤層,達(dá)到地下2米處,將采集到的樣品送到探測器上的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行分析。
    “布里奇特號(hào)”上的各種儀器將尋找生命的跡象,如碳水化合物、構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸及其他與地球上的生命有關(guān)的化學(xué)元素。
    西姆斯所在的小組開發(fā)出了“生命標(biāo)記芯片”(LMC),這是“布里奇特號(hào)”探索火星生命活動(dòng)的關(guān)鍵。西姆斯說:“我們使用的是分子感應(yīng)器,其中的蛋白質(zhì)能鎖住特定的分子,這就像鎖和鑰匙的關(guān)系。如果該分子是對應(yīng)那把鎖的鑰匙,它們就能連在一起?!敝螅硪环N化學(xué)藥品會(huì)將熒光劑涂在這對物質(zhì)上,于是與生命相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)就能發(fā)光了。
    這項(xiàng)探尋生命的任務(wù)還面臨另外一項(xiàng)挑戰(zhàn)。如果將復(fù)雜的設(shè)備送到火星上,卻只探測到一些逃票的乘客(搭乘航空器的地球微生物),那就毫無意義了。這也是工程師在實(shí)地建造“布里奇特號(hào)”必須戴浴帽和橡皮手套的原因。工程師說:“你打噴嚏時(shí)會(huì)噴出上百萬個(gè)細(xì)菌。而這個(gè)探測器要去火星,所帶細(xì)菌就不能超過30個(gè)?!?