火星忽而如烤箱,忽而如冰窖,辐射强烈;火星的大气稀薄,不具保护性;那里常常遭到一连肆虐数周的沙尘暴的袭击。生物能在这个星球上生存吗?
科学家们希望“布里奇特号”火星探测器能为这一重要问题找到答案。“布里奇特号”是英国为探索行星而做出的最新尝试,后可能登陆火星。它不仅是登陆器,还具备移动探测器的功能,就像美国航天局目前正用于探索这一红色星球的“勇气号”和“机遇号”探测器一样。正从事这一项目的科学家们希望“布里奇特号”能翻遍火星上的石头,寻找生命迹象或适宜生存的条件。
各种损耗机器寿命的极端条件是设计“布里奇特号”的工程师要面临的重大挑战。比如,“布里奇特号”将使用MP3播放器中的那种锂离子电池,用太阳能电池板来充电。如果这些太阳能电池板在沙尘暴中无法工作,电热器也会停止工作,而电池如果过冷就不能正常充电。所以,“布里奇特号”的电池中将配有放射性同位素加热单元(RHU)。RHU将放射性钚芯块包在铱和玻璃(纤维)强化塑料中,从而能一直释放足够热量,保证电池工作。
“布里奇特号”火星探测器装有6个轮子和3点悬吊装置,能使其稳定性达到程度。高桅杆上的立体摄像机能将远处危险物以三维立体图的形式呈现给操控员。但从地球上指挥探测器既费时又费心。无线电信号要用5~20分钟才能到达火星。“布里奇特号”能直接或通过欧洲航天局的“天外火星”计划(ExoMars)的轨道飞行器与地球联络,但即便如此,它可能也会在长达12个小时的时间里与地球失去联系。像找一块石头或采集一个样本这样简单的任务也可能需数天才能完成。
工程师说:“我们无法进行遥控,即便只延误2分钟,你能想象像这样遥控汽车的结果吗?所以我们使用了自动导航系统。”
更先进的是,“布里奇特号”上所安装的程序能为自己确定目标,从而在接受地面的进一步指示前就能计划并完成一项完整的任务。让电脑知道什么是科学界感兴趣的,这对任何电脑都是苛求。如能成功,“布里奇特号”将能超越以往任何遥控探测器。
“布里奇特号”的另一目的自然是弄清火星上是否已经存在生命。莱斯特大学一位参与研究“布里奇特号”的科学家马克·西姆斯博士说:“如果有适宜的环境且有水存在,那么火星上就可能存在生命。是否能发现它们取决于我们的寻找地点。所以钻头是关键。”
“布里奇特号”可延伸的钻头能穿过辐射而贫瘠的土壤层,达到地下2米处,将采集到的样品送到探测器上的实验设备进行分析。
“布里奇特号”上的各种仪器将寻找生命的迹象,如碳水化合物、构成蛋白质的氨基酸及其他与地球上的生命有关的化学元素。
西姆斯所在的小组开发出了“生命标记芯片”(LMC),这是“布里奇特号”探索火星生命活动的关键。西姆斯说:“我们使用的是分子感应器,其中的蛋白质能锁住特定的分子,这就像锁和钥匙的关系。如果该分子是对应那把锁的钥匙,它们就能连在一起。”之后,另一种化学药品会将荧光剂涂在这对物质上,于是与生命相关的化学物质就能发光了。
这项探寻生命的任务还面临另外一项挑战。如果将复杂的设备送到火星上,却只探测到一些逃票的乘客(搭乘航空器的地球微生物),那就毫无意义了。这也是工程师在实地建造“布里奇特号”必须戴浴帽和橡皮手套的原因。工程师说:“你打喷嚏时会喷出上百万个细菌。而这个探测器要去火星,所带细菌就不能超过30个。”