火星是如何灭亡的？NASA 最新航天器旨在找出答案

佛罗里达州卡纳维拉尔角——在地球和火星的早期，甚​​至在它们发展到青春期时，它们的相似之处多于不同之处。这两个岩石星球上都布满了火山，水道雕刻着两个星球的表面。大气层覆盖着这两个星球，每个星球上都蕴藏着只能在湖泊或海洋中形成的岩石。四十亿年前，站在这两个星球表面的外星访客抬头仰望，可能会看到一片相同的蓝天。

但就像任何兄弟姐妹一样，这两颗行星随着年龄的增长而发生了变化。地球的液态铁核形成磁场，保护地球免受太阳射线的灼热。不知何故，火星的地磁发电机消失了。地球是较大的行星，保留了大气层；而较小的火星，只有地球引力的 38%，空气被剥离。地球保留了海洋和水循环，而火星则变成了我们今天所知道的尘土飞扬、干燥而死寂的世界。

这是怎么发生的——以及为什么它发生在火星而不是我们身上——是这颗红色星球上最大的未解之谜。解答这个问题将揭示火星的历史——以及它曾经是生命适宜居住的家园多久。火星大气和挥发物演化探测器 (MAVEN) 将于周一发射，以查明真相。

准备发射

在回答任何问题之前，MAVEN 必须先到达火星——即使不计算两颗行星之间 10 个月的旅程，这也是一个巨大的挑战。MAVEN 历时约五年，在科罗拉多州设计和建造，一架 C-17 货机终于在 8 月 2 日将其运送到肯尼迪航天中心。科学家和工程师在接下来的三个月里给它加注火箭燃料，安装炸药，使其能够脱离发射壳，并确保一切正常运转。

本月初，我参观 MAVEN 时，它已经装在火箭整流罩内，当时它还在肯尼迪有效载荷危险品维修设施的洁净室里。工人们穿着白色兔子服，绕过一根粗大的白色软管，软管蜿蜒进入锥形圆筒，输送经过过滤的冷冻空气。在内部，MAVEN 的太阳能电池板紧紧折叠在 8 英尺的立方体机身上。

尽管我们大多数人都认为太空很寒冷，但发射和太阳的热量实际上可能是一个更大的问题，MAVEN 的仪器系统经理 Jim Morrissey 解释道。保持 MAVEN 的空调系统使其在保护整流罩被吹走后有更多时间升温。

在通过几项关键仪器测试后，MAVEN 被装在 Atlas V 火箭上，运往肯尼迪航天中心附近的卡纳维拉尔角空军基地的发射台。该基地与 30 年来发射航天飞机的基地不同。上周，当东海岸的大多数人还在睡觉时，机组人员驾驶火箭以每小时 5 英里的速度行驶了大约 15 英里，到达发射台，时间刚好在凌晨 3 点之前

截至 11 月 14 日，一切看起来都很好，发射已“成功” 60%——此时，唯一的障碍可能是天气，可能会出现多云和下雨。该团队只有 20 天的时间尝试发射，并且每天两小时的窗口将于东部时间 11 月 18 日下午 1:28 首次开放。时间如此关键，以至于 MAVEN 团队获得了特殊例外，以便在上个月政府关闭 17 天期间继续工作。

将 MAVEN 发射至火星

每个发射窗口持续约两小时，取决于火星的位置和地球相对于太阳的位置。前往火星和其他遥远目的地的航天器通常从肯尼迪航天中心起飞，因为它们可以安全地向东发射，以利用地球的自转。

MAVEN 首席研究员、科罗拉多大学博尔德分校科学家布鲁斯·贾科斯基 (Bruce Jakosky) 解释说：“你希望地球给你提供最大的推力。你希望它把你抛向火星。”

一旦离开地球，MAVEN 将绕太阳运行 10 个月，并于 2014 年 9 月 22 日抵达火星，此时火星正处于等待它的位置。一旦被火星引力捕获，MAVEN 将以戏剧性的椭圆轨道绕火星运行，距离火星表面 93 英里至 3800 英里。这将使它能够进入最上层大气层，并将自己抛向火卫一的半程。

在为期一年的任务期间，MAVEN 将五次下降到距火星仅 77 英里的高度——仅比地球普遍接受的太空极限高出几英里。它的八台科学仪器将探测稀薄的高层大气，确定那里的气体成分，并测量太阳辐射、高能粒子和火星有限的磁场。这将首次详细描绘出火星高层大气和电离层，以及太阳和太阳风如何与之相互作用。

随着“好奇号”和“机遇号”对火星表面进行仔细观察，MAVEN 是第一艘专门用于研究火星表面情况的航天器。最终，MAVEN 将帮助我们了解火星是如何失去水和大气层的——或许，这对生命意味着什么。