北京時(shí)間3月14日，“ExoMars 2016”火星探測(cè)器發(fā)射升空。這意味著歐俄聯(lián)合實(shí)施火星太空生物學(xué)計(jì)劃開(kāi)始實(shí)施。

　　中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員鄭永春告訴科技日?qǐng)?bào)記者，該計(jì)劃始于歐空局1999年紅皮書(shū)中提出的火星生物學(xué)設(shè)想，分為兩步，主要目的是尋找火星上現(xiàn)在和過(guò)去曾經(jīng)存在生命的痕跡。整個(gè)任務(wù)預(yù)算約16億美元，將持續(xù)到2022年12月。鄭永春介紹說(shuō)，“ExoMars 2016”是該計(jì)劃的首發(fā)探測(cè)器，主要有三大科學(xué)目標(biāo)：尋找火星過(guò)去存在或現(xiàn)在存有生命的痕跡；分析火星次表層土壤中的水和化學(xué)環(huán)境；研究火星大氣中的痕量氣體成分及其來(lái)源。該探測(cè)器由痕量氣體軌道器和減速著陸器組成。軌道器主要用于探測(cè)火星大氣中的微量氣體；著陸器用于火星表面著陸試驗(yàn)，為后續(xù)任務(wù)的火星著陸進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證，并為其他火星任務(wù)積累經(jīng)驗(yàn)。

　　按計(jì)劃，“ExoMars 2016”將于今年10月抵達(dá)火星。10月16日，著陸器與軌道器分離；10月19日，軌道器進(jìn)入火星環(huán)繞軌道，著陸器被火星捕獲，隨后著陸在火星表面。鄭永春說(shuō)，軌道器將在距火星表面400公里高度的軌道，通過(guò)搭載的科學(xué)儀器對(duì)火星大氣中的甲烷、水蒸氣、二氧化氮、乙炔等多種氣體進(jìn)行探測(cè)，進(jìn)而確定這些氣體的分布區(qū)域及其來(lái)源。“這些氣體是證明火星存在或曾經(jīng)存在生物的標(biāo)志。”他說(shuō)，“相關(guān)區(qū)域也將是未來(lái)火星計(jì)劃的優(yōu)先著陸點(diǎn)。”

　　已有探測(cè)結(jié)果表明，火星大氣含有微量的甲烷，且不同地區(qū)和不同時(shí)間的甲烷含量不同。由于甲烷在地質(zhì)歷史中難以長(zhǎng)期存在，所以探測(cè)到甲烷預(yù)示著火星可能至今仍在產(chǎn)生甲烷。鄭永春說(shuō)，生物消化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生甲烷，但其他的物理化學(xué)過(guò)程也會(huì)釋放甲烷氣體，比如鐵的氧化。因此，火星大氣中的甲烷究竟是來(lái)自與生命有關(guān)的生物過(guò)程，還是與生命無(wú)關(guān)的無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)，這還有待探索。

　　著陸器是驗(yàn)證火星表面安全著陸的技術(shù)平臺(tái)，主要目標(biāo)是驗(yàn)證歐洲后續(xù)火星探測(cè)任務(wù)必需的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，如氣動(dòng)熱力學(xué)分析、火星大氣進(jìn)入與減速系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制導(dǎo)導(dǎo)航和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與著陸系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。它計(jì)劃將一個(gè)重3千克的科學(xué)儀器包放在火星表面。

　　著陸器還將測(cè)量火星從高空至表面的大氣參數(shù)，包括大氣密度、溫度、壓力、風(fēng)場(chǎng)等；測(cè)量火星強(qiáng)塵暴條件下的大氣特征；擴(kuò)展有效工程數(shù)據(jù)量，分析遙感測(cè)量數(shù)據(jù)與理論模型的差異。但鄭永春表示，由于受到科學(xué)儀器質(zhì)量、能源供應(yīng)和下傳數(shù)據(jù)量的限制，這些科學(xué)目標(biāo)不一定能夠完全實(shí)現(xiàn)。

　　“由于著陸器上既沒(méi)有放射性同位素電池（核電源），也沒(méi)有太陽(yáng)能電池板，因此它在火星表面只能依靠攜帶的主電池供電，其電力非常有限。”鄭永春說(shuō)，著陸器在火星表面的工作壽命只有4個(gè)火星日（火星日比地球日長(zhǎng)39分35秒）。

　　他表示，“ExoMars 2016”任務(wù)的實(shí)施，有望實(shí)現(xiàn)四大技術(shù)目標(biāo)，包括驗(yàn)證將科學(xué)儀器安全著陸在火星表面的大氣進(jìn)入、減速和著陸技術(shù)；實(shí)現(xiàn)火星車(chē)對(duì)火星表面的巡視探測(cè)；實(shí)現(xiàn)火星次表層樣品采集；實(shí)現(xiàn)火星樣品采集、封裝、轉(zhuǎn)移和分析。在火星太空生物學(xué)計(jì)劃中，下一步還將實(shí)施“ExoMars 2018”任務(wù)。該任務(wù)以火星車(chē)為主。

    鄭永春說(shuō)，歐空局將于2018年7月發(fā)射探測(cè)器，釋放一輛火星車(chē)在火星表面著陸。火星車(chē)將攜帶一套鉆探工具和多套科學(xué)儀器，鉆探至2米深的土壤層，研究火星土壤的化學(xué)成分，以及可能存在的生命信號(hào)。“2米的深度能屏蔽火星上的嚴(yán)寒、干燥環(huán)境和很強(qiáng)的太空輻射，有利于火星生命的保存。”他說(shuō)。

　　鄭永春表示，此次發(fā)射的軌道器屆時(shí)將與火星車(chē)協(xié)同探測(cè)，有望書(shū)寫(xiě)搜尋火星生命的新篇章。（記者 付毅飛）

　?。萍既?qǐng)?bào)北京3月14日電）