1998~1999年,美国航天局将继续向火星“进军”:发射1个轨道器,研究大气展,而且把1个着陆器降落在南极附近,以便拍摄可能揭示几百万年火星历史的地质层和寻找可能供给过古代生命的水的证据。

新的着陆器还将携带2个微型探测器,使“火星98”能够传送来自在火星南极大约100英里范围内3个表面地点的资料。除了照相机和气候仪器外,着陆器将携带8个很小的成对的炉子。

由机械臂收集的火星土壤将在炉子里被烘烤达到1000℃,试图找出挥发物无机物,以便评估在该行星上水的历史。

无论着陆器或者它的微型探测器都不用来寻找火星上生命踪迹,但是它们将查看40~30亿年前在该行星的“含有大量水”期间可能形成生命的条件。

火星的原始极冠均由冻结的二氧化碳组成,不过“98着陆器”的目标将是搜索在火星表面之下水冰的痕迹。依靠寻找南极附近表面之下水冰,科学家们希望更多地了解该行星的气候周期和水的全部作用。

按“火星98”项目科学家里奇 · 诸里克(Rich Zurek)说法,“我们就是要寻找在水沉积期间形成的无机物的证据”,火星陨石资料已经提供了关于这些沉积物的强有力证据,他说。

如果此项任务找到水冰证据的话,这种资料会增加这样的机遇:未来有可能在该行星上发现目前或过去的生命——可能被埋藏在表面之下。

轨道器预定于1998年12月发射,于次年9月抵达火星。着陆器将于1999年1月发射,于当年12月抵达。

着陆器将携带1个37英磅重的综合科研载荷。包括由“探路者”派生的成像系统与气候系统以及1个研究大气层的尘埃含量的俄罗斯激光雷达。

着陆器还将携带2个重要的新系统——由喷气推进实验室研制的6英尺长的自动操作机械臂和正在亚利桑那大学研制的热演化气体分析器。取样机械臂将用来挖掘近2英尺深的沟,装在机械臂上的照相机将能拍摄到各层照片,以便揭示该处土壤层次的形成历史。预计该处有具有重要研究价值沉积了几百万年的土层,不过几乎没有什么岩石。与在2个“海盗”号着陆器上的机械臂不同,“火星98”机械背有1个肘关节,使它能够比“海盗”号机械臂更精确更有力地挖掘或刮去土壤。

在机械臂上的照相机还能拍摄高分辨率近照,以便精确地确定冰或地质晶体的特征。

机械臂把8个样品送往气体分析器,这个分析器把此物质烘干,以便蒸发出各种气体供分析,而且辨别诸如碳酸盐之类无机物。着陆器实际上携带16个炉子,不过每组将作为1对进行工作。当烘烤1根套管大小土壤样品时,每组中1个炉子将利用与另1个炉子相同的热源作为1个控制室。

即使南极地方有表面温度稳定无昼/夜波动而且有连续阳光供90天表面任务使用的优点,但是着陆器的电力配置仍是一个重要问题。电力务必要精心分配,因为太阳角度仍然是低的,而且某些仪器设备(例如炉子)每次工作都要消耗相当大电力。两个太阳电池阵被折叠起来离开侧面,另外两个则装在机体上。

任务工程师们宁愿使用放射性同位素热电发电机,就像2个“海盗”着陆器所配置的。生产这种设备以及为它们的发射获得管理和环境的许可都需要成本和研制时间,这便排除了核电方案。对于未来更先进的任务而言,这将是一个更加关键的问题。

由于在大约90天夏季作业之后火星开始进入冬季,使用仅有的太阳电池阵,注定“98着陆器”会结冰和失效。在登弗地区的喷气推进实验室和洛克希德 · 马丁公司的地面控制人员将发送指令在来年火星夏季重新启用该航天器,但工程师们怀疑它能作出响应。

然而,“火星98”轨道器是按在大约250英里极地轨道上至少工作2个地球年(1个火星年)进行设计的。希望该轨道器会获得新的大气成分以及气候与天气的资料。

轨道器还将携带1个由马林公司研制的先进光学照相系统。“98”轨道器照相系统重2.2英磅,只是目前“火星全球调查者”航天器照相系统质量1/20。

[Aviation Week Space Technology,1996年12月9日]