欧俄探火星“两步走” 为何要着重研究甲烷？
ExoMars火星飞船。（资料图）
作为欧洲“两步走”火星探测计划的第一阶段，由欧洲航天局（简称欧航局）和多家俄罗斯航天机构联合研制的火星“微量气体轨道器”14日从哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场顺利升空。
此次实施的“火星太空生物”（ExoMars）计划开启了欧航局探索“红色星球”的新旅程，其主要目标之一是寻找火星上是否存在生命的证据。
按计划，地面控制人员应在“微量气体轨道器”发射升空约12小时首次收到它发回的信号。预计在经过4.96亿公里的漫长飞行后，这颗探测器将于今年10月抵达火星附近。随后它将花大约一火星年（约687个地球日）的时间在距离火星表面400千米高的圆形轨道上运转。
这枚探测器的主要任务是为火星拍照，分析其大气成分，协助研究火星土壤表层的水冰含量，并验证火星着陆技术，为将于2018年开始的第二阶段火星着陆考察收集数据。欧航局指出，在探测火星大气时，专家们将着重寻找火星大气中可能表明微生物存在的甲烷和其他微量气体。
为什么要着重研究甲烷？这是因为在地球大气中，甲烷的生成与地球生物活动之间有密切联系。专家认为，确定火星大气中的甲烷到底来自生物活动还是地质活动将有助揭示火星上是否存在生命的秘密。
2003年升空的欧航局“火星快车”轨道探测器传回的数据以及地面观察结果显示，火星大气中的甲烷丰度具有周期性变化，其浓度也会随时间和地理位置出现变化。“微量气体轨道器”将致力于收集各类数据，分析出甲烷的来源。
根据欧航局提供的资料，“微量气体轨道器”将主要依靠其携带的4台科学仪器进行探测，其中的大气化学光谱测量组合仪（ACS）、掩日与天底点光谱仪（NOMAD）可测量紫外、可见光和红外波段，分析火星大气中多种微量气体的构成，并通过监测火星大气成分和气温的周期变化建立详细的火星大气模型。与此同时，其彩色立体成像系统（CaSSIS）将记录火星表面有可能与微量气体来源相关的火山等地质结构，而高分辨率超热中子探测器（FREND）将对藏在火星土壤表层的水冰进行测绘，为今后选择火星着陆的位置提供帮助。
此外，“微量气体轨道器”还将为未来欧航局和美国航天局发射的火星着陆探测器提供数据中转服务。
此次由“微量气体轨道器”携带升空的还有一个以19世纪意大利天文学家乔瓦尼·斯基亚帕雷利的姓氏命名的试验着陆器，用于测试“火星大气进入、下降和着陆”技术，为两年后欧俄合作发射的火星登陆器做准备。
按既定方案，今年10月16日，“斯基亚帕雷利”着陆器将与“微量气体轨道器”分离，缓缓向火星靠近并在3天后实现着陆。一旦着陆成功，将意味着欧洲航天局掌握了使探测装置在火星表面受控着陆的基本技术，这也是未来实施各种火星着陆探测的先决条件。
尽管“斯基亚帕雷利”着陆器在火星上的工作寿命很短，但其携带的多种仪器也能协助地面专家对火星大气的密度、压力、温度等进行分析。
“火星太空生物”计划的第二阶段任务预计于2018年启动。届时，一辆配备先进电子设备、火箭推进器、制导雷达和降落伞的火星登陆器将被送上火星。该登陆器在火星上停稳后，将“放”出其舱内重约300公斤的火星车，其使命是进行地面考察和寻找生命迹象。
这辆火星车的桅杆式“脖子”上装有矿物分析仪，车体前部有下挖采样分析装置，其机械手上的中子探测器将在进行中考察火星表层以下两米内与水冰含量相关的反射中子，帮助专家据此绘制考察沿途的水冰分布图。预计整个探测考察活动将持续到2019年。
（原标题：欧俄探火星“两步走”）