外媒：馬斯克想帶你去火星 可他得首先找到登陸點

【騰訊科技編者按】 《大西洋月刊》日前撰文指出，在未來3年時間內(nèi)，美國宇航局（以下簡稱“NASA”）將再次向火星發(fā)送探測器，其主要任務是在火星表面上尋找古代的生命痕跡。與此同時，如果伊隆-馬斯克（ElonMusk）的計劃能夠按部就班的實現(xiàn)，SpaceX也會向火星發(fā)送首艘商業(yè)太空船。然后在大約10年后，人類就有可能實現(xiàn)登陸火星的夢想，同時掀開人類歷史的新篇章。

不過許多人沒有意識到的一個問題是，當我們在準備登陸環(huán)境苛刻火星的時候，人類究竟要選擇從哪里登陸？

理想登陸點并不好找

我們相信科學家和工程師們或許需要花費數(shù)年時間，利用圖片和其他數(shù)據(jù)源才能為火星飛船確定最佳的登陸點，而他們也完全有理由這么做。因為當你向數(shù)十億公里外的行星發(fā)射非常昂貴的大塊金屬設備時，你只有一次機會確保它會安全著陸。而且到目前為止，全球只有美國一個國家成功向火星發(fā)送，并成功降落了探測器。由于風險太高，選擇潛在的火星登陸場必須十分謹慎，即便是最微小的細節(jié)也需要反復推敲。

同時，這也是位于加州美國宇航局下屬噴氣推進實驗室（NASA’s Jet Propulsion Laboratory）科學家馬特-戈隆貝克（MattGolombek）的觀點。他一直稱自己為“負責登陸場的那個家伙”（the landing site guy），并在過去20多年間始終幫助識別、評估以及選擇火星登陸場。

早在1997年，戈隆貝克就參加了Pathfinder火星探路者任務，并向火星成功發(fā)射了首個探測器“索杰納號”（Sojourner)火星車。此外，戈隆貝克還幫助繪制了數(shù)十張火星地圖，精確指出了諸如火星巖石、斜坡、礦物成分以及其他地址特質(zhì)的所在區(qū)域。

目前，戈隆貝克負責為NASA 2020年發(fā)射的探測器尋找登陸場的“Mars 2020”任務。NASA計劃為這個探測器配備多種工具，其中包括在火星表面鉆探、收集巖石、土壤樣本的設備，并等待其他探測器未來將這些樣本送回地球。同時，戈隆貝克還在幫助SpaceX工程師為“紅龍?zhí)柼沾?RedDragon spacecraft)飛船選擇登陸場，該飛船計劃于2020年展開載人發(fā)射任務。

“只有你最后選擇的登陸場質(zhì)量才能判斷你的專業(yè)水平是否足夠優(yōu)秀?！备曷∝惪嗽谝淮尾稍L時說道。

隨著成像技術(shù)的改進，NASA在發(fā)現(xiàn)和躲避巖石方面已經(jīng)做得越來越好。舉例來說，在戈隆貝克多年前為“索杰納號”評估登陸場時，他曾利用維京任務探測器發(fā)回的數(shù)據(jù)進行判斷。維京探測器是20世紀70年代中期首批到達火星軌道的軌道器和登陸器之一，但其能夠看到的最小物體也有足球場大小，而2006年開始圍繞火星運轉(zhuǎn)的“火星勘測軌道飛行器”（MarsReconnaissance Orbiter）則可以發(fā)現(xiàn)直徑1.5米的巖石陰影。

應該說，人們對于火星進行的長達20年的研究和技術(shù)進步已經(jīng)大大提高了登陸場的選擇精度。同Pathfinder火星探路者任務相比，如今人類可以判斷的登陸場精度已經(jīng)縮小了整整500倍。

要求苛刻

戈隆貝克表示，無論是過去還是未來的太空任務登陸場的選擇都有一個共同點，那就是它們需要是一個平滑、平整、平坦的地方，因為巖石地形可能損壞飛船，而斜坡則可能導致飛船側(cè)翻。

靠近赤道附近的地方屬于優(yōu)先登陸區(qū)，這主要是因為與火星其他地區(qū)相比，火星赤道地區(qū)的地表溫度相對適中，而在晝夜溫差極大的環(huán)境中保持硬件安全依舊是一個巨大挑戰(zhàn)。而且，以太陽能為動力的飛船同樣需要赤道地區(qū)強烈的日照來提供能量。所以，赤道地區(qū)或許是最適合人類的火星登陸點，尤其是對于那些計劃返回地球的人類來說(火星在赤道地區(qū)自轉(zhuǎn)最快，而這會促使火箭沿同一方向旋轉(zhuǎn)時獲得更快加速度，NASA之所以選擇佛羅里達州的卡納維拉爾角發(fā)射火箭也是出于相同考慮)。

此外，位于低海拔的登陸場比較理想，因為低海拔地區(qū)的大氣層在火星上相對較厚，飛船可以利用大氣層減緩降落速度。戈隆貝克表示，這種合適的低海拔登陸場在火星上非常難找，單單這一因素就可以將80%以上的潛在登陸場排除出局。

更何況，以上這些還僅僅是選擇火星理想登陸場的基本要求，其他的要求則取決于每個任務的具體目標。比如，“火星極地著陸器”（The Mars Polar Lander）用于專門研究火星南極是否存在地下水，但它于1999年登陸火星宣告失??；“勇氣號”和“機遇號”探測器主要負責探測火星地形和地質(zhì)環(huán)境，因此它們選擇在火星赤道附近著陸以盡大限度的吸收太陽能；鳳凰號探測器在2008年發(fā)射后持續(xù)運行了數(shù)月時間，它的主要任務是尋找火星上的水源，因此它選擇在火星北極著陸。

“Mars 2020”探測器的任務之一是尋找可能存在生命跡象的地方，因此將前往科學家們懷疑存在熱泉、河流以及湖泊的地方。自2014年來，NASA已經(jīng)匯集數(shù)百名科學家召開了3次研討會，幫助將潛在登陸場目標縮小至數(shù)十個。在這些研討會上，參與者們用了3天時間演示自己選擇的登陸場，然后讓所有人進行投票。

最近的一次研討會在今年2月舉行，成功將潛在登陸場數(shù)量減少至3個。不過，專家們的投票結(jié)果并不一致。未來，科學家們還將花費1年半時間評估這剩余3個潛在登陸場，然后在NASA總部進行演示，并作出最后抉擇。

可以肯定的是，在未來執(zhí)行載人火星任務時也同樣存在登陸場的選擇問題。到時候科學家們可能選擇在赤道附近登陸，因為那里溫度相對更高，且更容易離開火星回家。但同時，他們也需要盡可能的接近冰資源豐富的區(qū)域，而冰資源通常存在位于兩極的地方。

幸運的是，未來負責確定潛在火星登陸場的科學家和工程師們將擁有遠超過戈隆貝克能夠使用的數(shù)據(jù)和技術(shù)。但有一個條件恐怕不會迎來改變，那就是無論登陸場選擇在哪里，都必須足夠平滑、平整、平坦。（綜合/瑞杰）