54年前的今天，NASA水手4號探測器飛越火星

來源：視覺中國

1965年7月14日開始，美國NASA水手4號探測器正式開始飛越火星。

水手4號(Mariner 4)是美國發射的一系列以飛越方式進行的星際探險中的第4個火星探測器，並且是第一個成功飛越火星的太空船，該飛船於1964年11月28日發射，任務期間回傳了第一張火星表面的照片，並且是第一張從除了地球以外另外一個行星上拍的照片。同時，這張充滿了隕石坑、死寂世界的照片，震驚了科學界。

水手4號是由美國宇航局設計製造的第2個火星探測器，它是在美國與蘇聯的冷戰對抗時期誕生的產物，於1964年11月28日發射。水手4號的設計，為執行近距離火星科學觀測, 並將結果傳回地球。其它的任務目標, 包括在火星附近執行行星際的地表及粒子測量，並提供行長途星際飛行的工程技術的經驗及知識。

水手4號太空船由八角形鎂合金結構組成，對角線長度1270公釐，高度457公釐。上面有四個長度為6.88米的太陽能面板，上方亦置有一直徑1168公釐的高增益碟形天線(parabolic antenna)。一個低增益全向天線(omnidirectional antenna)置於高增益天線旁的一2235公釐高天線桿。太空船總高度為2.89米。太空船底部的中間有一個電視相機(television camera)置於掃描平台(scan platform)上。八角形框架里容納了電子器材、纜線、中途推進系統(midcourse propulsion system)、及姿勢控制氣體供應調節器。大部份的科學儀器置於框架的外面。科學儀器，除了電視相機之外，還有磁力計、塵埃偵測器、宇宙射線望遠鏡、(trapped radiation detector)、太陽等離子偵測器(solar plasma probe)及離子室(蓋格計數器)。

電力由四個170×90厘米的太陽能面板里的28,224個太陽能電池提供，在火星上總共可提供310瓦電力。一個可充電的1200瓦小時銀─鋅電池也可作操縱及備份用。單元推進劑聯氨用來推進，藉由裝於八角形結構的一邊上的1個4噴射翼片引導控制222牛頓馬達 。姿勢控制則由置於太陽能板底部及3個迴轉儀的12個冷氨氣噴嘴提供。太陽輻射壓力翼片(Solar pressure vanes)每片各有0.65平方米面積，附在太陽能板的尖端。位置資訊由四個太陽感應器、一個地球感應器、一個火星感應器及一個船底座α(老人星)提供。

通訊裝備由一個雙S頻7瓦triode cavity amp/10 W TWTA 發射器及一個單接受器組成，可由低、高增益天線以8? 或33? 位元/秒速度傳送及接收資料。資料也可儲存於一個容量為5.24 MBits的磁帶記錄器(tape recorder)，稍後再傳送。所有的動作由一個指令子系統控制，可處理任何29個direct command words或3個quantitative word commands，實施中途操縱功能。中央處理電腦及定序器(sequencer)操作已儲存的時間序列指令(time-sequence commands)，以38.4kHz的同步頻率做為時間參考。溫度的控制藉由使用可調整的天窗、多層隔熱毯、鋁護罩及表面處理達成。

任務中所有傳回的資料共計5.2 MBits。除了離子室/蓋格計數器在1965年2月壞掉以及等離子偵測器因電阻在1964年12月6日壞掉而效能降低之外，操作的所有實驗都取得了成功，。傳回的火星照片顯示出類似月球的隕石坑地貌(在後來的任務中發現這種地形在火星上並不是典型的地形，只是存在於水手4號拍攝到的古老地區)。此次任務估計火星表面大氣壓為4.1至7.0毫巴(410～700帕斯卡)，白天氣溫攝氏-100度，沒有偵測到磁場。

根據火星的隕石坑與薄大氣層情況顯示，火星相當不活躍，太空環境也十分嚴峻中，這使得在火星上找尋智慧生物的希望基本上破滅。火星上的生命曾經是幾世紀以來科幻小說的主題，但在水手4號任務之後，科學家們一般認為如果火星上有生命的話，它大概會以更小、更簡單的形式存在。

水手4號也導致了科幻小說的改變，科幻小說從原本描述有智慧的外星人居住在太陽系其它行星上，到後來改為描述他們居住在其它恆星系統的行星上。

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