凤凰号火星探测器

凤凰号火星探测器于美国东部时间2008年5月25日19时53分（北京时间5月26日7时53分)，在火星北极成功着陆。相当于地球位置的加拿大北部。“凤凰”号于2007年8月从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射，经过4.22亿英里的长途跋涉才来到火星。按计划，凤凰号将在火星实施为期90天的探测任务，以对这个红色星球之前尚未探测过的北极地区展开勘测，据认为此处可能有大量冰藏在地表下面。“凤凰”号缺乏探测外星生命迹象的工具，不过，它将研究冰是否融化过，寻找北极永冻土中有机化合物的踪迹，以确定生命是否曾经在此出现过。

中文名：凤凰号火星探测器

目标天体：火星

所属国家：美国

发射时间：2007.8.45:26:34.596(EDT)

运载火箭：德尔塔2型火箭

发射地点：肯尼迪航天中心17A发射台

1、简介

凤凰号（英语：Phoenix）是美国国家航空航天局的2007年火星探测计划。这项计划的主要目的是将一枚着陆器送往火星的北极地区，对火星的极地环境进行探测。

“凤凰”号探测器于2007年8月从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射，经过4.22亿英里的长途跋涉才来到火星。按计划，凤凰号火星探测器将在火星实施为期90天的探测任务，以对这个红色星球之前尚未探测过的北极地区展开勘测。

2、结构设计

“凤凰”号探测器由洛克希德·马丁公司制造，携带了类似于“火星极地着陆器”探测任务所搭载的一些科学仪器。据喷气推进实验室项目主管巴里·戈尔茨坦介绍，工程师们在过去四年对“凤凰”号进行了严格测试，“以将这套系统可能遭遇到的一切故障提前排除。”如果“凤凰”号能顺利完成其主要探测任务并幸存下来的话，随后它将变成一个气象站，用于收集有关火星大气层的数据。

“凤凰”号探测器是一个由3条腿支持的平台，平台直径1.5米，高约2.2米；其中心是一个多面体仪器舱，舱左右两侧各展开一面正八边形太阳能电池阵，跨度5.52米。与“火星极地着陆器”相比，“凤凰”号探测器的最大变化是提高了太阳能电池的性能。“凤凰”号探测器携带了7种科学探测仪器，美国宇航局工作人员把它们戏称为7种探索火星生命来源的“秘密武器”，它们分别是：

(1)机械臂(RA)

它是“凤凰”号探测器上最重要的设备，用来挖取火星表面及表面下层的土壤样品。它将挖得的样品送入着陆器搭载的“显微镜电化学与传导性分析仪”和“热与气体分析仪”中进行化验分析。

机械臂长2.35米，有4个*度，末端装有锯齿形刀片和波纹状尖锥，能在坚硬的极区冻土表面，挖掘1米的深坑。机械臂还可为装在臂上的相机调整指向，引导测量热与电传导性的探测器插入土壤。

(2)显微镜电化学与传导性分析仪(MECA)

它是在“火星勘探者”计划中所使用的仪器基础上略加改进而成的，包括湿化学实验室、光学显微镜、原子力显微镜和热与电传导性探测器4台仪器，用以检测土壤的元素成分以及给土壤样品拍摄成像。

(3)热量和释出气体分析仪(TEGA)

它包括微分扫描热量计和质谱仪两部分，用以对土壤样品的吸热和散热过程进行观测记录，并对加热后释放出的挥发物进行分析。

(4)表面立体成像仪(SSI)

用以测绘高分辨率的地质图和机械臂作业区地图，进行多光谱分析和大气观测。它可拍摄着陆位置地形的高清晰度、彩色、立体图像。

(5)机械臂相机(RAC)

它安装在机械臂末端的挖掘铲上，用以拍摄机械臂采集的土壤样品的高分辨率图像，分析土壤颗粒的类型和大小。

(6)火星下降成像仪(MARDI)

用于在“凤凰”号下降过程中动态拍摄火星表面，勘察着陆点附近的地质情况。

(7)气象站(MS)

这是加拿大宇航局为“凤凰”号着陆器专门研制的新仪器。它由激光雷达和温度压力测量装置两部分组成，可以监测火星大气层的尘埃、温度等变化，记录火星北极每天的天气状况。

3、寿命

“凤凰”号的设计寿命为90天，尽管科学家表示，“凤凰”号的使用寿命可能会延长一个月左右，在晚夏或初秋继续看到它的身影，不过它在火星上探测的时间绝对不会有“勇气”号和“机遇”号那么长。这是因为“凤凰”号上的太阳能电池板不能产生足够多的能量，令其安然度过火星冬天。阿韦德森说：“它的三只脚会深深嵌入地下，上面沾满干冰，太阳又会在地平线以下。”言下之意，“凤凰”号不能通过太阳能电池板获取大量能量。

4、造价

“凤凰”号探测器是美宇航局“侦察”计划的第一个任务，即利用小型太空探测器研究火星的计划。“凤凰”号由美宇航局下属喷气推进实验室负责管理，造价4.2亿美元，几乎是造价8.2亿美元的“机遇”号和“勇气”号的一半，这两个孪生探测器于2003年发射，仍在火星上漫游。

5、命名意义

“凤凰”号探测器的名称有着特殊含义，美宇航局希望它能在以前任务失败的基础上，完成凤凰涅槃般重生。“凤凰”号原计划作为“火星奥德赛”探测器于2001年一同飞向红色星球，不过因为担心发射日程安排过于紧密会适得其反，于是在1999年取消了发射计划，“火星奥德赛”探测器最后只身前往火星。

6、发现

冰冻水

2008年6月20日，美国航空航天局(NASA)科学家正式宣布，“凤凰”号火星着陆探测器在着陆地点附近挖到的发亮物质是冰冻水，从而证实火星上的确存在水。这也是人类通过探测器在地球以外首次获得冰冻水样本。

2008年6月15日，“凤凰”号探测器在挖掘火星表面的红土时发现了一些发亮的小方块，在阳光的照射下，四天后这些小方块消失了。

“凤凰”号探测任务负责人、来自美国亚利桑那大学的科学家彼得·史密斯在亚利桑那州图森市举行的新闻发布会上说：“今天，我自豪而高兴地宣布，我们已经找到证据，证明这些坚硬的明亮物质的确是冰冻水，不是其他什么物质。”

据介绍，科学家已经排除了这些小方块是干冰或盐的可能性。因为盐不会蒸发;而二氧化碳需要更低的温度才能变成固态(干冰)。在凤凰号着陆地点白天的温度大概是零下32℃，晚间是零下80℃。在火星稀薄的大气中，干冰需要更低的温度。彼得·史密斯说，在火星上，水的沸点只有4℃，水在很低的温度下就会迅速蒸发。

美国航空航天局科学家同时透露，凤凰号机械臂2008年6月19日在挖掘时碰到了坚硬的表层，科学家判断这很可能是更大的冰层。

科学家称，他们要探索的真相不仅仅是在火星上找到水，还要探寻火星上的矿物质、化学成分和有可能的有机化合物。

下雪现象

2008年9月29日电火星上也有下雪！美国凤凰号火星探测器已经探测到来自火星云层的降雪，而且找到了火星上曾经存在液态水的最新证据。

美国航空航天局(NASA)当天公布了凤凰号火星探测器的最新科学成果。凤凰号上一个用来收集火星大气层和火星表面相互作用的激光设备已经探测到火星降雪，降雪来自凤凰号着陆点上空大约四千米的火星云层，数据显示降雪在到达火星表面前已经气化。

负责凤凰号气象检测系统的加拿大约克大学教授吉姆·怀特威说，火星上下雪的景观从来没有被发现过，科学家未来将寻找可能降落火星表面的降雪。

碳酸钙和粘土

除了首次发现降雪，凤凰号还找到了火星上存在碳酸钙和粘土的线索。碳酸钙是石灰石的主要成分，在地球上，绝大部分碳酸盐和粘土只有在液态水的作用下才能形成。这些证据来自凤凰号上的热力与释出气体分析仪(TEGA)及电化学传导性显微镜分析仪(MECA)。

凤凰号采集到的火星土壤样本被装入“热力与释出气体分析仪”进行加热，结果释放出无色气体，经质谱仪分析，这种气体就是二氧化碳，而且释放气体的温度与大家熟知的碳酸钙释放二氧化碳温度一致。通过电化学传导性显微镜分析仪检测，发现土壤样本中钙的浓度与碳酸钙缓冲液的钙含量一致。此外，通过凤凰号上的原子力显微镜分析，土壤中有一些表面光滑的微粒，这些微粒与粘土十分相像。