2月18日，美國宇航局將進行一次大膽的嘗試，將一輛汽車大小的火星車降落在火星上，這是迄今為止最複雜的搜尋遠古外星生命的任務。如果它在穿越紅色星球大氣層的過程中倖存下來，“毅力”號火星車將啟動一場大型接力賽的第一站，以獲取人類第一批原始火星土壤樣本，以及它希望在此過程中獲得的許多其他科學目標。

美國宇航局的“堅忍不拔”號火星車什麼時候登陸火星？

自去年7月發射以來，它已經行駛了2.93億英里，現在正準備執行太陽系有史以來最艱苦的停車任務。美國東部時間下午3點48分左右，“毅力”號將開始向火星表面進行長達7分鐘的邪惡下降，以每小時約12100英里的速度撞擊火星大氣層，然後平靜地沉積在火星傑澤羅隕石坑的一片亂七八糟的懸崖、巨石和危險的沙坑叢林中。

在這種完全自主的著陸過程中，搭載“毅力”號的航天器將承受熾熱，甩掉保護殼，並展開一套降落傘。當它接近地面時，飛船的下降階段將發射船上推進器，使其減速至每小時2英里，並在離地面66英尺的上空盤旋。然後是“空中起重機”技術：下降階段仍在發射六個小型火箭推進器，將在剩下的過程中輕輕地降低纜繩至地面。一旦探測器著陸，它會切斷電纜，促使下降階段起飛，最終著陸時遠離地面。

如何看《七分鐘恐怖》

為了與美國宇航局噴氣推進實驗室的工程師們一起追蹤“毅力”號墜入火星的過程，該機構將從美國東部時間下午2:15開始實時播放美國宇航局的報道以及任務控制的影片和音訊。飛船著陸的實際錄影將需要大約一週時間才能傳回地球，但這是值得等待的。“堅忍不拔”號有19個機載攝像頭，它的起落架有4個，可以看到降落傘展開和其他快速下降步驟。

如果著陸編排按計劃進行，美國宇航局將成為繼阿聯酋和中國之後本月第三個登陸火星的航天強國。美國航天局表示，火星車上的一些儀器，比如一種試圖將火星二氧化碳轉化為氧氣的工具，正在進行測試，以告知未來宇航員在該局的阿爾忒彌斯計劃下前往火星的任務。

高風險著陸

美國宇航局位於加利福尼亞的噴氣推進實驗室的幾十名任務工程師花了數年時間規劃、排除故障、繪製地圖，並對7分鐘的著陸順序施加壓力。“一切都歸結到這一點，”美國宇航局的進入，下降和著陸負責人阿爾陳說，在接受採訪的邊緣。他稱本週工作的大約30名工程師組成的團隊為“光榮的送貨員”。但擁有一輛價值27億美元的火星車，其風險遠高於亞馬遜公司無人機送貨的平均價格。

“我們知道剩下的任務，地面任務，以及隨後的一切和剩下的戰役，都取決於我們。所以我們要確保我們不會讓任何人失望，”陳說。火星和地球之間11分鐘的通訊延遲使它更加令人緊張，這意味著它必須獨自完成下降和著陸。

相比之下，美國宇航局過去的火星探測器就容易了。他們也不得不忍受臭名昭著的“七分鐘恐怖”，但他們得到了更容易的著陸區。美國航天局的機遇號探測器在2004年著陸時，受到了火星鷹隕石坑平坦開闊的沙漠的歡迎。“勇氣號”火星車的古塞夫隕石坑著陸點和“好奇號”位於蓋爾隕石坑的地點同樣平坦，只有小岩石點綴。一個完全不同的外星景觀在傑澤羅火山口等待著人們的堅持，傑澤羅火山口是一個古老的河流三角洲的遺址，據信那裡有過去生命的痕跡。

“我們有一個200英尺高的懸崖牆，正好穿過火山口的中間”，陳說。“遺址周圍有一堆佈滿沙子的隕石坑，即使我們在那裡著陸，駛出也不安全。而且在很多不同的地方都有岩石，我們絕對不想碰上。”

毅力在火星上能做什麼？

為什麼美國宇航局會選擇如此困難的地區著陸？普渡大學研究火星的科學家布里奧尼·霍根說：“這是因為傑澤羅隕石坑的地質儲存得非常好。”。Jezero直徑28英里，可能是微生物化石的金礦，其不同岩層的混合為研究人員提供了一個潛在樣本的自助餐。更重要的是，科學家們相信，約35億年前，Jezero擁有一個河流三角洲，在淤泥乾涸很久之後，將有機物儲存在淤泥中。

霍根說：“我們認為，根據三角洲的軌道資料，那些可能含有有機物質和生命跡象的泥漿實際上儲存在三角洲懸崖的底部。”。

這是毅力的主要任務的關鍵：將大約43個土壤樣本裝在雪茄大小的試管中，然後在Jezero的5-10個不同地點進行沉積。這些管子將在地面上放置數年，直到美國航天局和歐洲航天局共同計劃的未來“取回”任務抵達取回。在接力賽中，這一任務將在20世紀20年代末開始，屆時一支由四個航天器和機器人組成的艦隊將協同工作，登陸火星，收集樣本管，並將一個足球大小的樣本罐射回太空，踏上返回地球的旅程。

毅力的次要目標包括一架名為“獨創”的小型直升機。這艘價值8500萬美元的飛船將從火星車的腹部分離出來，在著陸後一兩個月開始的一個月的視窗期內，嘗試在火星超薄的大氣層中飛行多達5次。使用直升機葉片穿越一個大氣層比地球薄得多的星球需要額外的動力和速度來驅動四英尺寬的螺旋槳。如果這次飛行演示如工程師們所希望的那樣成功，它將標誌著垂直旋翼機在另一個世界的首次演示，並可能開啟通往更為不穩定的外星區域的通道，這些區域對於更為傳統的地面漫遊者來說太過崎嶇或滑滑。

Ingenuity雖然重達半加侖牛奶，但它將擁有太陽能電池板、自己的通訊硬體和兩個攝像頭（一個用來記錄飛行中的火星景觀，另一個用來幫助導航）。“毅力”號還配備了19個攝像頭和一些麥克風，可以提供火星風的高畫質音訊。對於工程師來說，視聽系統提供了一種監控探測器儀器的手段，確保一切看起來和聲音正常。從火星車頂部伸出一個所謂的超級攝像頭——基本上看起來像“毅力”號的機頭——將固定在火星岩石上，用鐳射束將其擊碎，並分析由此產生的蒸氣雲。

尋找火星上的“小停車場”

所有這些瘋狂的科學和工程都取決於週四的成功著陸。

“毅力”號的著陸區有4.8英里的緩衝區。對於數百萬英里外的火星任務來說，4.8英里只是一個小小的靶心，比“好奇”號火星車2012年著陸的平坦表面小10倍，比美國宇航局1997年首個火星車“旅居者”小300倍。這種戰術精確性是由其他漫遊者所沒有的兩項技術實現的：一個“射程觸發器”，當它在下降過程中減速到940英里/小時時，它會準確地射出“毅力”的降落傘，以及一個與火星軌道器相連的增強型導航系統，以精確計算火星車將在Jezero著陸的位置。

“這有點像人們過去在車裡用的東西，從車窗往外看，看到你看到的東西，然後透過看地圖，試圖找出你在哪裡，”陳說。“我們不再需要整個（著陸區）成為一個平坦乏味的跑道停車場，我們只需要我們能夠到達的點綴其間的小停車場。”

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