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重點提要
(照片提供/科學人)
■ 行星科學家在研究火星的地質以及水文數十年之後，決定進一步尋找火星上是否曾經有適合生物生存的環境條件。
■ 好奇號探測車將在蓋爾隕石坑中尋找有機化合物，並嘗試平息延續數十年的爭議，確認這些化合物能否存在火星表面。
■ 好奇號將締造數項紀錄：史上進入行星大氣層的最大太空艙、首次使用類似直升機的空中起重機讓太空船著陸，也是人類送往其他行星的自動化學檢驗儀器中最精密的。
所有科學探索過程，剛開始時都像《星艦奇航》：勇敢航向人類從未踏至的領域，在一無所知的狀況下發現新事物。等到研究人員完成初步調查，列舉出許多疑問之後，科學探索過程又像《福爾摩斯探案》：提出具體的假設，然後擬定方法加以驗證。火星的探索工作目前正準備從第一階段邁入第二階段：軌道太空船繪製出火星表面地質特徵與成份的分佈圖，登陸艇則拼湊出火星地質史的大致輪廓，現在該著手進行更深入的探索了。
我們的研究團隊提出了假設，認為火星曾經適合人類居住，因此打造了火星科學實驗儀器（又稱為好奇號探測車）。這輛探測車裝載了一組分析實驗儀器，用以驗證我們提出的假設，並探究我們推測火星曾經擁有的溫和環境後來發生了什麼變化。大致上說來，適合人類居住的環境必須有水、能源和碳元素。以往的火星任務著重在第一個條件，而且證實了火星確實曾經有（現在偶爾還看得到）液態水（請見2007年1月號〈火星曾是水世界〉）。這幾次任務中還發現了少許可為生物提供新陳代謝能量的地球化學成份，不過並沒有發現適合生物使用的碳元素。
好奇號和1970年代中期兩艘維京人號登陸艇一樣，攜帶了氣相層析質譜分析儀，能偵測生物或非生物的有機化合物。但不同的是，好奇號能任意行動，而且降落地點更具潛力。比尋找碳元素更重要的是，這次任務的目標是發掘搜尋的方法。即使是在地球上，我們也不能完全確定該如何爬梳地下深處的地質記錄，找出保存其中的生物印記。矛盾的是，適合人類居住的環境因素，也就是水、氧化劑、化學與溫度梯度，往往相當容易破壞有機化合物。古生物學家已學會尋找有利於保存生物的罕見環境，例如可促進早期礦物化的地球化學條件。就目前所知，矽土、磷酸鹽、黏土、硫酸鹽，以及比較少見的碳酸鹽等，都會保存埋入的生物體。在好奇號降落地點附近，軌道船已經繪製了這類礦物的分佈圖，將負責導引好奇號巡航。
降落過程：驚險萬分的七分鐘
一輛探測車如果精密複雜，就代表它體積龐大又份量十足。好奇號的大小和Mini Cooper相仿，重量約一公噸。裝載它完成行星際飛行的太空艙，比當年載運阿波羅任務太空人的太空艙大一些。因此好奇號的降落方式在概念上相當大膽，可說是史無前例。
好奇號裝載入降落艙後，先脫離行星際推進與電力系統。降落艙拋出壓艙物（鎢金屬塊），改變重心位置，將它變成可操縱的機翼。接觸火星大氣層上緣時，太空艙的速度遠超過音速，大約為每秒6公里。隔熱屏負責吸收減速時產生的高熱。接著，太空船朝水平方向飛行，逐漸減速，以側面的火箭推進器控制，慢慢接近降落地點。
高度降到10公里左右時，太空船展開長50公尺、直徑21.5公尺的降落傘，此時探測車的速度仍超過音速。這具降落傘的設計是任務中極具挑戰的一部份，因為降落傘在如此高速下張開（或擺盪或張不開）的情況目前還不明瞭，模型也十分難以建立。
降落傘展開後不久，太空船拋棄隔熱屏，開啟地面感測雷達系統。高度降到2公里左右時，太空船的速度約每秒100公尺，大致等於最終速度，也就是太空船進入火星大氣後可達到的最低速度，但這個速度仍無法安全著陸。此時，探測車拋棄降落傘，以火箭推動的「背包」點燃推進器，控制下降過程。
距離火星表面約20公尺時，探測車採用稱為「空中起重機」的方式，掛在三條纜索上降落，等車輪和避震器完全展開後，再放置到火星表面。這時，探測車以每秒約0.75公尺的速度接觸地面。探測車會等待2秒鐘，確認降落位置是堅實的地面，接著點燃幾枚小型爆炸裝置，炸斷纜索和資料傳輸線。裝載動力控制下降的「背包」會飛走，墜毀在約450公尺外。大約一個小時之內，我們應該就能收到火星表面的第一批影像，而在今年9月底之前，探測車中的實驗儀器就可分析第一批土壤和岩石樣本。
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