火星来客·探测器篇

赛丁泉观测，交作业啦！

本报记者 王婷婷

机遇号拍摄的彗星照片

▲NASA的MAVEN探测器，在开始它自己的“本职工作”之前，计划在彗星最近距离飞越火星的2天前及2天后采集科学数据。

◀虽然赛丁泉彗星并不会对轨道飞行器造成任何威胁，但是在它的尾迹里高速飞行的碎片将会给任何进入彗尾区域的飞船带来问题。

10月20日清晨，火星与她的“客人”亲密接触——赛丁泉彗星在距火星约14.2万公里的距离处掠过，这次被形容为百万年一遇的约会引起了火星探测器的集体“围观”，包括好奇号和机遇号火星车在内的多枚探测器，调整姿态严阵以待，以便在确保自身安全的情况下观测这次“约会”。

来去匆匆的彗星，不离不弃的探测器——让我们分别来认识一下这些火星“客人”。

“通常情况下，是我们把探测器送往一颗彗星。而这一回，彗星主动来到了探测器的旁边。”

10月20日，赛丁泉彗星在多个探测器的“注视”下飞越火星，包括好奇号和机遇号在内，火星探测器们为了完成这次“危险任务”都特别调整了位置和设备，现在他们要交作业了。

彗星物质如何落入火星大气，火星又如何与彗星的气态彗发发生作用，火星大气会不会升温膨胀，火星上会不会划过流星？这些疑问会随着探测器上数据的传回一一揭晓。

危险！

逆行，直径0.5毫米的彗尾颗粒同样致命

这或许是行星科学领域千载难逢的研究机会。为了抓住这次机会，5枚火星轨道探测器和2辆火星车，从今年7月就开始调整轨道，因为与机遇同时出现的往往还有危险——当彗星尘埃以每秒钟56千米的相对速度呼啸着飞向火星时，这足以砸得探测器防护罩叮当作响。

目前，在火星轨道上运行的探测器包括美国宇航局的火星奥德赛、火星勘测轨道飞行器，欧空局的“火星快车”，以及在9月下旬刚刚到达的NASA火星大气及挥发物演化探测器和印度MOM火星探测器。

虽然赛丁泉彗星并不会对轨道飞行器造成任何威胁，但是在它的尾迹里高速飞行的碎片将会给任何进入彗尾区域的飞船带来问题。由于这颗彗星在太阳系中逆行，也就是说，它的轨道运动与行星方向相反，因此它相对于火星的速度高达每秒56千米。从它上面脱落的碎片将向火星和围绕这颗红色行星运行的探测器疾驰而去。在如此高速之下，即使是直径约为0.5毫米的最小的粒子也会对探测器造成巨大破坏。

避让，探测器集体藏身火星另一侧

根据哈勃空间望远镜、捕捉小行星的近地天体广域红外调查探测器以及其他望远镜在今年春季的观测，这颗彗星并没有喷发出像天文学家所担心的那样多的碎片。新的建模研究显示，最危险的时期大约出现在彗星以最近距离飞越火星后的1.5小时，此时火星距离彗星的轨道只有不到27600千米。

美国宇航局的火星勘测轨道飞行器在7月2日进行了一次轨道调整，这是为迎接赛丁泉彗星重新部署该飞船做准备。8月，火星勘测轨道飞行器和火星奥德赛号又分别进行了调整，为彗星“让路”。9月21日，火星大气及挥发物演化探测器进入预定轨道，在它开始执行主要任务之前，也惊醒了预防性调整。在经历了一系列动作之后，在彗星尘埃飞快袭来的最关键的半个小时里，所有的探测器都藏身于火星的另一侧。

当然，在这颗彗星逼近时，还有两辆火星车正在这颗红色行星上。虽然火星大气比地球大气要稀薄很多，但是它的密度足以令美国宇航局相信，正在这颗行星表面进行科研工作的“机遇”号和“好奇”号火星车不会遇到任何危险。

任务！

来得早不如来得巧，MAVEN“挑大梁”

躲过彗星尘埃的撞击并不是探测器们的主要目的，他们肩负着更重要的任务。

“通常情况下，是我们把探测器送往一颗彗星。而这一回，彗星主动来到了探测器的旁边。”NASA总部的任务科学家凯利·法斯特（Kelly Fast）表示，为了利用这次难得的机会，探测器都已经重新规划了自己的任务，来研究彗星与火星发生相互作用时会发生什么，彗星物质如何落入火星大气，火星又如何与彗星的气态彗发发生作用，火星大气会不会升温膨胀，火星上会不会划过流星等问题。

火星大气及挥发物演化探测器（MAVEN，Mars Atmosphere and Volatile Evolution）是首个专门用于研究火星稀薄上层大气的探测器。

“MAVEN将极大地增进我们对于火星大气历史的认知，例如火星的大气如何随时间改变，这些改变又如何影响了火星地表的演化，以及这颗行星潜在宜居性的演变。”美国宇航局局长查尔斯·博尔登（Charles Bolden）说，“它还将给未来的探测任务，比如在21世纪30年代将人类送上火星，提供更有用的信息。”

9月底，这颗探测器刚刚进入轨道，在开始它自己的“本职工作”之前，计划在彗星最近距离飞越火星的2天前及2天后采集科学数据。它携带了一台离子－中性质谱仪（NGIMS），能够记录火星高层大气及电离层与彗星彗发之间的相互作用。NGIMS的镜头盖将在火星与彗星遭遇前2天打开。其所装载的紫外分光计将拍摄赛丁泉彗星的图像和光谱，而其他仪器则将监控火星上层大气在彗星飞越前后的任何变化。有研究者推测将得到“惊人的数据集”，并可能会观测到彗星向火星大气中倾倒大量的氢。

首次测绘来自奥尔特星云的彗星形状

在这次针对赛丁泉彗星的观测中，没有打酱油的角色。NASA的火星勘测轨道飞行器将使用它的高分辨率相机拍摄这颗彗星的彗核，测绘它的形状、自转、亮度，以及彗发的化学构成，还将留意火星大气因为彗星的飞掠而导致的任何变化。有报道称，拍摄画面并判断形状，对于一颗来自奥尔特星云的天体而言，这是之前从未做过的。

火星奥德赛探测器也将在红外线及可见光波段研究彗星的彗发和彗尾。科学家们希望观察这颗彗星与火星大气之间会发生何种相互作用。他们相信，随着彗星物质下降到火星大气中，火星高层大气会经历轻微加热。探测器上携带的设备应当也可以探测到火星大气化学成分的轻微改变，甚至是循环方面的些许变化。

火星车在行动，传来火星表面的记录

虽然位于火星地表，好奇号和机遇号火星车也采取了相应的行动，尝试拍摄这颗彗星在红色行星的天空中缓慢移动的场景。10月21日，赛丁泉彗星的观测数据已经开始传回地球，其中就包括一副机遇号的作品。

从火星表面看，彗星的尘埃云将覆盖一片巨大的天空。机遇号及好奇号火星车将会尝试着拍摄相关的图像，但这需要在白天才可以实现。

虽然他们携带的相机并不是为拍摄彗星这样暗弱的天体而设计的，但研究者对此还是抱有希望的，或许它们可以记录到彗星物质坠入火星高层大气并发生燃烧发光的画面，又或是在彗星掠过火星上空前后，记录下夜空中的流星。在未来数天内科学家们将陆续发布对此次事件的研究结果。