美國「鳳凰」號火星著陸探測器預計將於25日降落在火星北極附近。
如果成功著陸，「鳳凰」號將取樣分析火星地表下的冰層，得出的數據將用於判斷火星上是否出現過液態水和有機化合物，這是生命存在的必要條件。
隨著「鳳凰」號著陸火星時間日漸臨近，美國國家航空和航天局（美國宇航局）公布了關於這次星際探測的更多細節。
這是一幅描繪的「鳳凰」號火星著陸探測器著陸火星的景象。美國宇航局說，去年8月升空的「鳳凰」號火星著陸探測器目前已經飛抵火星附近。按計劃它將於5月25日在火星北極附近區域著陸。新華社/路透
鑿冰取樣
採集火星表層下的冰並加以分析是「鳳凰」號此行的首要任務，也是其有別於其他火星探測使命的不同之處。
為此，這個由三支腳支撐的火星著陸探測器裝備特殊，有著一條長2.35米的機械挖掘臂。這隻由鋁、鈦等金屬材料製成的機器臂膀可以彎曲，末端配有可用於掘土的反鏟，能夠挖掘61厘米深的壕溝。
降落之後幾個火星日內，重約350公斤的「鳳凰」號將開始挖掘工作，伸展機器手臂採取火星上的土壤樣本。因為與地球轉速不同，一個火星日比地球上的一天長近40分鐘。
科學家認為，火星北極地帶有大量冰層，存在於地表2到30厘米之下。一旦表層土壤清除乾淨、露出埋藏其下的冰層，「鳳凰」號將正式開始鑿冰取樣。為此，「鳳凰」號的機器手臂末端配有電鑽，能夠鑿碎堅硬的冰層。
「鳳凰」號探測任務的負責人之一雷・阿維德松形容說：「那兒將成為一個建築工地……（冰層）堅硬的如同人行道。」
資料圖片：2007年2月1日，在美國科羅拉多州丹佛的實驗室，技術工程師正在檢查「鳳凰」號火星探測器的著陸器。 新華社/路透
「迷你烤箱」
成功取樣之後，「鳳凰」號將就地分析火星冰樣。「鳳凰」號上的科學實驗室即為此配備，其中類似迷你烤箱的裝置是分析冰樣的主要設備。
通過安裝在「鳳凰」號機器手臂上的照相機，科學家將選擇用於進一步分析的樣品。經一個漏斗篩選，這些樣品將被分送至8個一次性使用的微型烤箱，每個烤箱長1.27厘米，直徑0.32厘米。烤箱將緩慢加熱冰樣至982攝氏度，隨之生成的水蒸氣將由一個分光計加以分析，測量其中特定分子的體積和構成。
出發前，「鳳凰」號經過全面消毒殺菌，以確保其採集的樣品不被地球微生物污染。
「鳳凰」號上的其他儀器還將分析火星土壤、冰層中的礦物質，並繪製土壤中個體顆粒的結構。「鳳凰」號還將探測，在歷史上出現更溫暖、潮濕的氣候條件時，火星現有的地下冰層是否融化過。如果「鳳凰」號發現沉積的鹽或砂，則可作為液態水曾經在火星上流過的證據。
美國亞利桑那大學的行星地理學學者彼得・史密斯是這次火星探測項目的負責人之一。他說：「我們真地想弄清楚，（火星上的）冰是否曾經融化過，因為液態水是可居住環境的必要條件。」
路透社報導因此認為，「鳳凰」號這次降落火星，擔負任務將揭開人類探索火星的新篇章。
不過，尋找火星上是否存在過生命痕跡並非「鳳凰」號此行任務。「搞清楚"誰在那兒住"的任務還是留給今後的火星探測使命吧，」史密斯說。
這是一幅描繪的「鳳凰」號火星著陸探測器著陸火星的景象。新華社/路透
「恐怖7分鐘」
在火星上開展工作之前，「鳳凰」號首先得經歷「恐怖7分鐘」，即從進入火星大氣層到最後著陸的過程。
「鳳凰」號預計將於格林尼治時間25日晚11時30分（北京時間26日清晨7點30分）之後開始降落。在距離火星地表125公里的高空，「鳳凰」號將以1.9萬公里的時速進入稀薄的火星大氣層。
之後的7分鐘內，「鳳凰」號將利用與火星大氣層的摩擦並打開降落傘減速，最後將減至時速8公里每小時，實現「軟著陸」。
史密斯形容這個過程為「恐怖7分鐘」。「盡力屏住呼吸7分鐘，」他說，「有大把時間讓人感到非常緊張」。
自人類探索火星以來，一半以上的探索任務因為探測器著陸失敗而告終。與2004年成功著陸的「勇氣」號和「機遇」號兩架火星車不同，「鳳凰」號這次著陸火星不會使用氣囊減速。
美國宇航局噴氣推進實驗室項目主管巴里・戈爾德施泰因解釋，用氣囊減速的方法不適用於「鳳凰」號這類重量偏高的火星探測器。若以此法著陸，「鳳凰」號需要使用更大、更重的氣囊，勢必減少用於其他探測儀器的有效載重。
如果一切正常，美國宇航局將在格林威治時間25日晚上11時53分（北京時間26日早7時53分）收到「鳳凰」號從火星地面傳回的信號。以光速傳播的無線電波需要15分鐘將信號從火星傳至地球。
如果一切順利，「鳳凰」號將在著陸2個小時後向地球傳回第一張圖片，圖像可能是其太陽能電池板。
目標「北極」
火星北極附近區域是「鳳凰」號的著陸目標，選擇此地有獨到用心。
「鳳凰」號的著陸點在火星北極平原瓦斯蒂塔斯－伯勒里斯上，在火星上的位置相當於地球上的加拿大北部。
史密斯解釋，選擇此地作為「鳳凰」號著陸目的地，因為這是最有可能保存火星地質歷史的地帶。
在地球上，科學家研究氣候變化歷史的首選是兩極地帶，從那裡取得的冰芯封存著地球氣候變化的數據。同樣的道理也適用於火星。
「我們一路北上，」史密斯說：「在那裡，生命歷史以最純淨的形式保存，諸如有機分子、細菌細胞微生物等等。」
「我們猜想，在火星上或許也是如此，」他說。「極地是個大儲藏室，就好像你用廚房裡的冰箱儲存食物一樣，行星把有機物質和生命的歷史保存在冰層中。」
火星北極地帶的平坦地勢也成為降落目的地的選擇的原因之一。阿維德松說，「這是整個火星岩石最少的地區之一」，能增加「鳳凰」號著陸的安全係數。
漫長旅程
「鳳凰」號於去年夏天從美國佛羅里達州發射升空，著陸火星之前穿越了漫長旅程。
降落火星之前，「鳳凰」號已經旅行了6.79億公里。抵達火星之後，它將呆在原地不動。
降落火星的最初幾天裡，「鳳凰」號不會立即採取冰樣，而將花些時間檢測所攜帶設備是否可用，也會伸展機器手臂挖一、兩掊土。
在第10個火星日，「鳳凰」號將正式開始鑿冰取樣。接下來的3個月裡，「鳳凰」號將持續採取冰樣，預計每天鑿冰兩個半小時。
與在火星表面執行任務已經4年的「勇氣」號和「機遇」號火星車相比，「鳳凰」號的任務時間較短，只有3個月。
科學家認為，在3個月任務結束後，「鳳凰」號仍有可能繼續存活一個月，直到火星上的秋天來臨。但由於太陽能電池板供電不足，「鳳凰」號不可能活過火星上的冬天。
「當太陽低垂之時，它的腳將被乾燥的冰層覆蓋，」阿維德松說。（袁原）
「鳳凰」號火星探測器示意圖。（來源：東方IC圖片）
之一：「鳳凰」號降落火星過程
「鳳凰」號火星著陸探測器能否順利展開任務，取決於能否成果著陸火星。從進入火星大氣層到最後著陸，「鳳凰」號將完成一系列不同任務。
著陸前14分鐘，「鳳凰」號接近火星大氣層，拋棄自離開地球以來攜帶其飛行的載體，並將裝有擋熱板的一面轉向火星，「鳳凰」號與地球的無線電通信將因此陷入3分鐘靜默。來源：新華網
著陸前7分鐘，「鳳凰」號以1.9萬公里的時速進入火星大氣層。與火星大氣的劇烈摩擦將令「鳳凰」號逐漸減速，同時導致擋熱板升溫至1426攝氏度。
距離火星地表約13公里時，「鳳凰」號已經減速至1609公里每小時。緊接著的3分鐘裡，「鳳凰」號將打開降落傘，同時拋棄擋熱板、伸展著陸腳，並開始用雷達收集自身速度、離火星地表距離等數據。
距離火星地表約965米時，「鳳凰」號減速至201公里每小時，開始脫離降落傘，同時連續發射12枚火箭助推器。此後40秒內，藉助火箭助推器產生的阻力，「鳳凰」號減至時速8．8公里，同時著陸火星地表。
著陸15分鐘內，「鳳凰」號將靜待周圍塵埃落定，然後打開太陽能電池板、升起桅杆，再向地球發回周圍圖像。（袁原）
之二：浴火重生」的「鳳凰」號
美國「鳳凰」號火星著陸探測器於去年8月4日發射升空，取名「鳳凰」，寓意「浴火重生」。
「鳳凰」號脫胎於以前一個夭折的火星探測器項目，其中的不少組件被再利用，成為「鳳凰」號的基本構架。此外，設計人員還借鑑並改進了1999年在火星著陸後下落不明的「火星極地著陸者」探測器的一些設計。
美國國家航空和航天局說，希望在前輩基礎上「重生」的「鳳凰」號能不負眾望，在火星探測中有更多重大新發現。
「鳳凰」號長5．5米，寬1．5米，共有三條腿支撐。成功著陸火星後，它將展開兩扇太陽能電池板，在火星上開展一場「前所未有」的探測。
它具備較強的科研能力，攜帶了一整套專門研製的作業工具和科研分析儀器，科研設備重達55公斤。 「鳳凰」號上的7種探測工具為：
一、機械挖掘臂。它長達2．35米，可以垂直向下深挖到火星地表下半米處的土壤，並將樣本遞送到兩部分析儀器中。
二、機械臂照相機。安裝在機械臂末端的挖掘鏟上，可以拍攝土壤以及土壤中冰的特寫圖像。
三、熱量和釋出氣體分析儀。它可將土壤樣本放在一個微型烤箱中加熱，並測量隨著溫度上升，樣本中水蒸氣、二氧化碳及揮發性有機物的變化。
四、顯微鏡以及電化學和傳導性分析儀器。顯微鏡主要用於分析礦物顆粒樣本，它的分析細度可達到一根頭髮的千分之一。電化學分析儀用於分析一些化學特性，如是否有溶解的鹽分存在、土壤酸鹼度等。位於機械臂上的傳導探測器則可以檢查土壤的熱量及電傳導特性。
五、立體照相機。綁在「鳳凰」號的一根桅杆上，可拍攝著陸點地形的高清晰度、彩色、立體圖像。
六、氣象站。由加拿大宇航局提供，它可以監測火星大氣層的塵埃、溫度等變化。
七、火星降落成像儀。可在著陸時動態拍攝火星著陸位置的地質情況。
