天文史上的今天 | 去火星北極挖土

來自專欄天文史上的今天

2008年6月1日，著陸到火星北極地區附近的「鳳凰號」著陸器首次測試挖掘火星土壤，為後續工作做準備。

降落到火星北極地區的「鳳凰」號著陸器

來源：NASA

今天是兒童節，老嚴祝各位大孩子，小孩子們六一兒童節快樂！這一天，在人類的航天史上發生過什麼事嗎？

2008年6月1日，一個火星著陸器伸出它兩米多長的機械臂，在靠近這顆紅色星球的北極地區曠野中鏟起了第一勺子土。這也是人類探測器首次在火星靠近極地地區進行地面考察活動。（微信公眾號：星空早知道）

廠房中建造中的「鳳凰」號

來源：NASA

這個著陸器是鳳凰號」（Phoenix），人類首次降落在火星北極附近地區的火星探測器。這一天是它降落到火星後的第七天，它伸出機械臂，第一次嘗試挖掘火星土壤。

此次測試挖掘是為接下來正式鏟取土壤樣品並送入搭載的儀器進行分析做準備。安裝在這個價值4.2億美元的先進著陸器上的相關儀器能夠對土壤樣品成分進行分析，並判斷該地區淺地表下水冰的含量，這將有助於科學家們更好了解火星在遠古時期可能存在的宜居環境。（微信公眾號：星空早知道）

「鳳凰」號的著陸位置（藍點），可以看到它非常靠近火星北極。這也就能夠解釋，為何它只工作了半年就停止了。因為這裡緯度很高，光照很差，在這樣的地點上，使用太陽能供電的探測器是不能持久的

來源：NASA

首次挖掘的結果顯示鳳凰號的機械臂和鏟斗系統功能正常，拍攝的照片顯示當地的火星土壤中似乎有一些團塊，而且含有某些顏色較淺的成分，這些淺色成分除了在鏟起的樣品中存在，在挖掘留下的溝壑中似乎也能看到，對於這些淺色物質，科學家們一下子感到很興奮。

儘管當時還無法明確這些物質的成分究竟是什麼，但科學家們分析認為主要有兩種可能性：（微信公眾號：星空早知道）

「鳳凰」號挖掘出的溝槽里出現不明的白色物質。小圖中左右對比可以明顯看到，在短短4天內，這些白色物質消失了！據此，科學家們認為這是水冰升華現象導致的

來源：NASA

首先這可能是某種鹽類沉積物，它們是遠古時期液態水體中沉積下來的。第二種可能則更加吸引人：水冰或者乾冰。毫無疑問存在這種可能，那就是這些就位於淺地表下幾厘米深處的淺色物質就是火星上的水冰成分，而且很顯然在更深處還有更多。

初次挖掘測試的成功，為研究組後續將工作重心從著陸與儀器測試階段轉向挖掘取樣分析階段奠定了基礎。（微信公眾號：星空早知道）

軌道器從火星軌道上拍攝到的，位於火星地表的「鳳凰」號探測器

來源：NASA

本次測試完成後，研究團隊很快開始選定下次挖掘的地點。他們選定了第一批三處相鄰的挖掘點，分別命名為「熊寶寶」（Baby Bear），「熊媽媽」（Mama Bear）和「熊爸爸」（Papa Bear）。這三處地點均緊挨著「鳳凰號」，因為這是一個固定著陸器，並不能移動，因此所有挖掘點都必須在「鳳凰號」長達2.3米的機械臂能夠夠得著的範圍內。

隨後，到6月19日，NASA宣布，科學家們發現之前挖掘的溝槽內那些淺色物質在短短四天時間裡就消失了，這就排除了那些淺色物質是鹽類物質的可能性，因為鹽類不會揮發消失。當然在那樣的情況下，二氧化碳乾冰也有可能，但是後者的揮發速度要快得多才對。（微信公眾號：星空早知道）

「鳳凰」號相機拍攝的火星靠近北極地區風景。可以看到明顯的塊狀結構，這是火星極地的一類特殊地形

來源：NASA

到了6月31日，NASA終於對外宣布，「鳳凰號」搭載的儀器通過加熱土樣，檢測到了水汽的成分，從而最終直接確認火星上的確存在水冰。這一發現也證實了2002年時由「火星奧德賽」探測器從軌道上通過遙感做出的判斷。

「鳳凰」號著陸器於2007年8月發射升空，並在2008年5月25日成功著陸火星。這是美國宇航局第六個取得成功的火星著陸器，也是其中首個在靠近火星極地地區著陸的人類探測器。「鳳凰號」一直工作了大約半年時間，到2008年11月，隨著火星極地地區光照條件變差，溫度下降，「鳳凰號」最終與地球失去了聯繫。

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編者按：

《天文史上的今天》欄目是老嚴的一次個人歷險，試圖通過堅持365天，完整記錄一年中每一個日子在人類漫長的天文歷史中留下的印記。

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