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欧洲六月将向火星发射穿透雷达寻找地下水源

2003年05月03日 00:00  点击:[]



欧洲研究人员希望通过看穿整个火星而不是只分析表面来弄清楚火星的水源到底藏在哪里。一个名为火星特快的欧洲空间处(ESA)探测器将于6月初与Beagle 2号登陆器一起发射,上面装有穿透地表的雷达系统,该系统可以利用雷达波描述离地面深达3英里(5公里)的水分保存情况。 

  本雷达实验合作调查者伦敦玛丽女王大学教授Iwan Willianm说:“我们在寻找大量的水源。每个人都相信它就在火星上。”他还告诉Space.com称他希望火星特快上的雷达可以为哪里可以发现地下水提供确定的答案。而目前,水的存在只能通过卫星观察来推断。 

  检查火星内部 

  火星特快探测器上装有火星高级地下雷达及电离层探测仪(MARSIS),用于寻找火星表面水及生命存在的证据。一进入轨道后,宽达131英尺(40米)的MARSIS天线将从最大宽度为6英尺(1.8米)的火星特快上打开。Willams说:“这个天线象魔术搬被折叠起来。你只需轻轻一按它就展开来了。”然后MARSIS将同时发出两种不同频率的低频无线电波作为雷达探测。虽然大部分信号都会被火星表面放射,但仍有一些能到达足够深的地方以传达火星内部构成的信息。 

  举个例子来说,藏有水的地方比周围的岩石更强烈地反射信号,研究人员可以推测水分的存在位置及大小。弱一点的雷达回波可以使MARSIS确定沙丘厚度以及分析火星地下岩石的不同分层。ESA行星任务分部主任Gerhard Schewm在一个电话访问中说道:“我们想见到的是水,而且不是在矿物中存储的水,而是液态水。” 

  由于无线电波频率低答1.3-5.5MHz,研究人员计划在夜间进行其地下观察以避免白天火星大气造成的干扰,因为火星电离层中的自由电子会放射大量MARSIS的雷达信号。研究人员也必须等到火星特快离火星不超过500英里(800公里)以进行准确的雷达探测,这样在6.75小时的轨道周期中研究人员只有26分钟寻找地下水。据研究人员也透露,在火星白天的时候,MARSIS也并非无所事事,而是向火星电离层发射信号以检测太阳风对上层大气的影响以及在可能在情况下对火星表层进行观测。 

  有水的火星 

  火星曾被认为是表面盖满红色尘土的干旱的星球,但如今就算有水也不足为奇。NASA的两个分别名为火星奥德塞以及火星环球探测者的探测器就记录过表明这个红色星球存在水分的证据的数据。 

  今年早些时候,研究人员就根据火星全球探测者的数据宣布此星球的冰帽主要成分为水,而不是此前几十年来所认为的固体二氧化碳。而火星奥德塞在其轨道所绘制的环球地图也发现了大量地下水分以水或冰的形式存在,甚至可以将整个星球覆盖至脚踝那么深。 

  Williams说:“如果那里没有水,则对火星的研究则意味深远。”他还补充道水乃众多科学家探索火星生命及人类最终对其进行勘探的可能性之基础。“没有水,这个星球更显得荒凉。” 

  MARSIS应该可以在一个火星年(地球的687天)内对火星的大部分进行观察,并允许研究人员对这个星球的上层地壳建立三维图象。 

  Schwehm在提及MARSIS时说道:“这是一个重要仪器,能让我们整体地观察火星地下情况,并让我们观察水分分布结构。”他还补充道MARSIS的发现将与Beagle 2号登陆器、火星奥德塞以及环球探测者甚至NASA将在6月发射的探测机械人的发现结果一道分析。他说:“这些研究将让我们能很好描述这个星球。” 

  更深层观察 

  地表穿透雷达并非探测星球地壳的新手段。在地球上,该雷达被安装在飞机上以进行寻找新水源或在打钻前发现油井。NASA研究人员在阿波罗17号就采用过该方法,对月亮地下进行探测以决定其构成。 

  但MARSIS将是第一个在另一个世界寻找水源的此类工具,并且可以一劳永逸发现火星何处藏有水源。Williams说:“我喜欢能够发现在火星表面下几百米下发现大湖或者某种冰湖。很多人都认为那里有水,而我认为失败将比成功更令人感到惊奇。”MARSIS实验乃ESA与NASA喷气式推进实验室的合作结精。 


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