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据美国《连线》杂志报道，在美国宇航局6月20日正式宣布“凤凰”号火星探测器在火星北极发现冷冻水后，《连线》杂志科学博客上充斥着这方面的评论和提问。其中一些提问确实有“科技含量”。以下即是《连线》杂志有关“凤凰”号火星探测任务的常见问题解答。

1.你怎么知道那是水冰，而非固态二氧化碳(即干冰)？

在冬天火星上存在大量固态二氧化碳，但是，为了保证太阳能电池提供足够的电力，“凤凰”号选择了阳光充足的夏日降落于火星北极地区。在火星夏天，由于气温太高，干冰根本无法以固态存在。这就好比是在地球上，让水冰在140度的高温下保持不融化一样。

二氧化碳在零下125摄氏度时会在火星上结冰，据“凤凰”号携带的加拿大气象站的报告，21日火星气温不到零下80摄氏度，对于干冰而言温度这还是太高，不能保持固态。值得注意的是，最大的冰块也不过保持固态一天时间，接着便蒸发消失得无影无踪。

2.为何不向火星发射探测生命的仪器？

如果你想提出像“我在火星上发现了生命”这样的主张，你必须要做好准备，去表明你的样本在发射前绝对不会受到地球细菌的污染。做到这一点，需要对仪器进行繁杂的消毒。大家不要担心——在发射前科学家已对“凤凰”号火星探测器进行了大量消毒处理。当然，他们一定采取了极端措施，才能将任何遭污染的可能性排除。采取这样的措施势必会大幅增加探测任务的成本，并超出任务预算。所以，美国宇航局和喷气推进实验室必须在当前的预算之内制定寻找水和生命存在条件的任务计划。

3.阳光照射下的白色发亮物质究竟发生了怎样的变化？

科学家表示，他们还在监控白色物质在阳光下的任何变化。他们确实看到了一些变化，但不愿做更多的说明，也不愿透露更多的细节。至于消失的大块白色物质是怎样在阴影处发生变化的，一位科学家提到，白色物质所在的沟有一部分在当天早晨暴露在阳光之下。

4.何以照片都没有颜色？

耐心一点吧。“凤凰”号发回的第一批照片来自它的原始文件。“凤凰”号科学小组承诺，会把第一手的照片资料在第一时间透露给媒体，所以，他们率先公布了原始的单色照片。通常情况下，只要你再等一天，科学小组将会公布处理完毕的全色照片。

5.水冰如何从固态直接转变为气态(即升华)？

如同地球上的干冰一样，水冰直接从固态转变为气态需要两个条件：一是气压低于 6.1毫巴，二是受热(比如水冰在火星太阳遭遇的情况)。在气压高于6.1毫巴的情况下，干冰也可以直接从固态变为气态，此时水汽压(空气中水汽含量)足够的低。这是因为固态和气态中的水分子未处在平衡状态。

如果你知道同样的过程也在地球上演，一定会吃惊不已。要是你有一台不结霜的冰箱，你也许会注意到，冰块会在几天里逐渐缩小。这便是升华过程：风扇不停地从冰箱中吸收水汽，随着时间推移，冰块会不断向干燥的空气释放越来越多的水分子。

火星的气压约为8毫巴，极为接近于水的“三相点”(triple point)，即水在处于固态、液态、气态三个相(态)平衡共存时的状态。由于火星的水汽压极低，水轻而易举在火星大气中升华，尤其是在地表随着太阳光照射温度不断升高的情况下。上述一幕发生时，土壤的温度常常超过阳光照射下空气的温度(联想一下蜥蜴在灼热的岩石中晒日光浴的镜头吧)。

北京时间6月22日消息，据国外媒体报道，负责“凤凰”号火星探测任务的科学家20日确认，“凤凰”号在火星上发现的坚硬明亮物质的确是冰冻水。科学家们由此产生疑问，在漫长的历史长河中，火星上的这些冰冻水是否曾融化过？是否诞生过能适应火星环境的生命物质？

找到冰未必说明火星适宜生命存在

在此次探测任务中，当“凤凰”号在火星北极附近挖掘土壤时，在一条壕沟底部发现了许多明亮碎块。然而，在周四传回的新照片中，这些明亮碎块竟然消失得无影无踪。科学家们由此确信，这种奇怪的现象可能就是火星存在冰冻水的确凿证据。因为，冰冻水被挖出后暴露阳光之下，必然会蒸发消失。美国亚利桑那大学首席科学家彼德-史密斯说，火星存在冰的事实并不能说明火星的环境是否适宜生命存在。为了判断火星极地环境是否适宜生命存在，科学家希望通过“凤凰” 号探测器对火星的冰块和土壤进行采样研究，以发现火星表面是否存在碳酸盐或硫酸盐物质。因为这两种物质的形成都离不开液态水的作用。

然而，初步的实验并未取得预期效果。在对土壤标本进行的一项烘焙实验中，“凤凰”号未能发现液态水存在的明显证据。由于“凤凰”号本周出现的一次数据传输故障，科学家们未能及时获取最新的实验结果。水是生命存在的首要条件，但也仅仅是诸多必要条件之一。科学家们通常认为，有机碳和能量来源(如阳光)也是生命存在的两个必要因素。一些科学家推测，火星上的水一部分已蒸发进入大气层，余下的部分则以冰冻水的形态深埋于地表这下。外界则对“凤凰”号给予了极大的关注。许多科学家都认为，火星液态水的存在与否关乎地球上人类生存的前景。“每个人都希望火星上存在冰。这也是‘凤凰’号为什么要登陆火星的原因。”

明亮物质消失 科学家展开激烈争论

数天前明明存在的明亮物质碎块，在四天后竟然消失得无影无踪。科学家们对这一奇怪现象展开了激烈的争论。最后得出结论，这些明亮碎块是冰，而不是盐。因为盐在阳光下不可能蒸发消失。史密斯称，他们已经发现了足够的证据。在那条壕沟的2英寸地表下，“凤凰”号挖掘发现了透明的冰块。而在另一条壕沟中，“凤凰”号遇到了坚硬的地层。坚硬的地层极有可能是一个冰层，这一结论仍需进步一检验。目前最大的疑问就是这些冰是否曾经融化过或在足够长时期内保持为流体的形态。如果真有液态水存在的话，那火星可能具备生命存在的首要条件。

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。在凤凰号着陆地点目前白天的温度大概是零下32摄氏度，晚间是零下80摄氏度。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，水的沸点只有四摄氏度，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。

地面人员将向凤凰号发送补丁软件

同时，洛克希德-马丁公司空间系统部门“凤凰”号科研小组正准备在几天内向“凤凰”号发送软件补丁，这样，科学数据能够在需要时彻夜保存在探测器上。鉴于“凤凰”号在6月17日生成大量可复制文件维护数据，这个科研小组正在做好“凤凰”号闪存不能存储科学数据的准备，在每天结束前将科学数据传输至地面，直至产生上述可复制数据文件的问题得到修复。美国宇航局喷气推进实验室“凤凰”号探测器项目主管巴里-戈德斯坦说：“我们现在明白了‘凤凰’号的现状，我们可以用软件补丁对其进行修复。在‘凤凰’号为期三个月的任务安排中，我们已经留出30天时间用以应对类似这样的意外情况，在24个火星日里，我们仅仅用了一天时间来解决意外情况。‘凤凰’号任务的进展超出我们预期。我们正向着任务的圆满成功大步迈进。”

“凤凰”号任务是由亚利桑那大学的史密斯教授负责，喷气推进实验室参与管理，洛克希德-马丁公司参与开发的一个项目。加拿大航天局、瑞士纳莎泰尔大学、丹麦哥本哈根大学、奥尔胡斯大学、德国马克斯-普朗克学会以及芬兰气象研究所均为“凤凰”号探测项目贡献了各自的一份力量。

美国“凤凰”号火星着陆探测器预计将于２５日降落在火星北极附近。

如果成功着陆，“凤凰”号将取样分析火星地表下的冰层，得出的数据将用于判断火星上是否出现过液态水和有机化合物，这是生命存在的必要条件。

随着“凤凰”号着陆火星时间日渐临近，美国国家航空和航天局（美国宇航局）公布了关 于这次星际探测的更多细节。

凿冰取样

采集火星表层下的冰并加以分析是“凤凰”号此行的首要任务，也是其有别于其他火星探测使命的不同之处。

为此，这个由三支脚支撑的火星着陆探测器装备特殊，有着一条长２.３５米的机械挖掘臂。这只由铝、钛等金属材料制成的机器臂膀可以弯曲，末端配有可用于掘土的反铲，能够挖掘６１厘米深的壕沟。

降落之后几个火星日内，重约３５０公斤的“凤凰”号将开始挖掘工作，伸展机器手臂采取火星上的土壤样本。因为与地球转速不同，一个火星日比地球上的一天长近４０分钟。
科学家认为，火星北极地带有大量冰层，存在于地表２到３０厘米之下。一旦表层土壤清除干净、露出埋藏其下的冰层，“凤凰”号将正式开始凿冰取样。为此，“凤凰”号的机器手臂末端配有电钻，能够凿碎坚硬的冰层。
“凤凰”号探测任务的负责人之一雷·阿维德松形容说：“那儿将成为一个建筑工地……（冰层）坚硬的如同人行道。”

“迷你烤箱”

成功取样之后，“凤凰”号将就地分析火星冰样。“凤凰”号上的科学实验室即为此配备，其中类似迷你烤箱的装置是分析冰样的主要设备。
通过安装在“凤凰”号机器手臂上的照相机，科学家将选择用于进一步分析的样品。经一个漏斗筛选，这些样品将被分送至８个一次性使用的微型烤箱，每个烤箱长１.２７厘米，直径０.３２厘米。烤箱将缓慢加热冰样至９８２摄氏度，随之生成的水蒸气将由一个分光计加以分析，测量其中特定分子的体积和构成。
出发前，“凤凰”号经过全面消毒杀菌，以确保其采集的样品不被地球微生物污染。

“凤凰”号上的其他仪器还将分析火星土壤、冰层中的矿物质，并绘制土壤中个体颗粒的结构。“凤凰”号还将探测，在历史上出现更温暖、潮湿的气候条件时，火星现有的地下冰层是否融化过。如果“凤凰”号发现沉积的盐或砂，则可作为液态水曾经在火星上流过的证据。
美国亚利桑那大学的行星地理学学者彼得·史密斯是这次火星探测项目的负责人之一。他说：“我们真地想弄清楚，（火星上的）冰是否曾经融化过，因为液态水是可居住环境的必要条件。”
路透社报道因此认为，“凤凰”号这次降落火星，担负任务将揭开人类探索火星的新篇章。
不过，寻找火星上是否存在过生命痕迹并非“凤凰”号此行任务。“搞清楚‘谁在那儿住’的任务还是留给今后的火星探测使命吧，”史密斯说。

“恐怖７分钟”

在火星上开展工作之前，“凤凰”号首先得经历“恐怖７分钟”，即从进入火星大气层到最后着陆的过程。
“凤凰”号预计将于格林尼治时间２５日晚１１时３０分（北京时间２６日清晨７点３０分）之后开始降落。在距离火星地表１２５公里的高空，“凤凰”号将以１.９万公里的时速进入稀薄的火星大气层。
之后的７分钟内，“凤凰”号将利用与火星大气层的摩擦并打开降落伞减速，最后将减至时速８公里每小时，实现“软着陆”。

史密斯形容这个过程为“恐怖７分钟”。“尽力屏住呼吸７分钟，”他说，“有大把时间让人感到非常紧张”。
自人类探索火星以来，一半以上的探索任务因为探测器着陆失败而告终。与２００４年成功着陆的“勇气”号和“机遇”号两架火星车不同，“凤凰”号这次着陆火星不会使用气囊减速。
美国宇航局喷气推进实验室项目主管巴里·戈尔德施泰因解释，用气囊减速的方法不适用于“凤凰”号这类重量偏高的火星探测器。若以此法着陆，“凤凰”号需要使用更大、更重的气囊，势必减少用于其他探测仪器的有效载重。

如果一切正常，美国宇航局将在格林尼治时间２５日晚上１１时５３分（北京时间２６日早７时５３分）收到“凤凰”号从火星地面传回的信号。以光速传播的无线电波需要１５分钟将信号从火星传至地球。
如果一切顺利，“凤凰”号将在着陆２个小时后向地球传回第一张图片，图像可能是其太阳能电池板。

目标“北极”

火星北极附近区域是“凤凰”号的着陆目标，选择此地有独到用心。
“凤凰”号的着陆点在火星北极平原瓦斯蒂塔斯－伯勒里斯上，在火星上的位置相当于地球上的加拿大北部。
史密斯解释，选择此地作为“凤凰”号着陆目的地，因为这是最有可能保存火星地质历史的地带。
在地球上，科学家研究气候变化历史的首选是两极地带，从那里取得的冰芯封存着地球气候变化的数据。同样的道理也适用于火星。

“我们一路北上，”史密斯说：“在那里，生命历史以最纯净的形式保存，诸如有机分子、细菌细胞微生物等等。”
“我们猜想，在火星上或许也是如此，”他说。“极地是个大储藏室，就好像你用厨房里的冰箱储存食物一样，行星把有机物质和生命的历史保存在冰层中。”
火星北极地带的平坦地势也成为降落目的地的选择的原因之一。阿维德松说，“这是整个火星岩石最少的地区之一”，能增加“凤凰”号着陆的安全系数。

漫长旅程

“凤凰”号于去年夏天从美国佛罗里达州发射升空，着陆火星之前穿越了漫长旅程。
降落火星之前，“凤凰”号已经旅行了６.７９亿公里。抵达火星之后，它将呆在原地不动。
降落火星的最初几天里，“凤凰”号不会立即采取冰样，而将花些时间检测所携带设备是否可用，也会伸展机器手臂挖一、两掊土。

在第１０个火星日，“凤凰”号将正式开始凿冰取样。接下来的３个月里，“凤凰”号将持续采取冰样，预计每天凿冰两个半小时。
与在火星表面执行任务已经４年的“勇气”号和“机遇”号火星车相比，“凤凰”号的任务时间较短，只有３个月。
科学家认为，在３个月任务结束后，“凤凰”号仍有可能继续存活一个月，直到火星上的秋天来临。但由于太阳能电池板供电不足，“凤凰”号不可能活过火星上的冬天。
“当太阳低垂之时，它的脚将被干燥的冰层覆盖，”阿维德松说。