具体来说,探测器将聚焦来自太阳和其他宇宙成员的辐射量及类型,研究这些辐射对火星气体的影响。科学家认为“头号嫌疑犯”是太阳,它数十亿年来一个分子接一个分子地吞噬火星大气层。
此前,科学家已经从欧洲航天局“火星特快号”探测器和NASA“好奇号”火星车采集回来的数据中预演了这一过程,但还无法同时描绘火星大气层和空间环境的变化。
“现在,我们将有机会来了解究竟发生了什么,这样我们就能试着追溯锁在岩石中的证据,将火星演变历史、空间环境变迁的所有线索整合起来。”马里兰州格林贝尔特戈达德太空飞行中心的火星科学家潘·康拉德说。
MAVEN探测器的主要任务持续1年,足以让科学家搜集数据。此后,探测器仍然会在轨停留10年,充当“好奇号”的通信中继站。后续的“漫游者”探测器将于2020年发射,该探测器设计有一个着陆舱,用于研究火星内部构造。
数十年来,人类一直在寻找更温暖、更潮湿、更像地球的火星的各方面证据。例如,古老的岩孔说明其曾经与水有过“交情”,火星表面有许多水塑造的地貌特征,如沟渠、干涸的河床、河流三角洲等。
贾科斯基说:“大气层一定更厚,才能保持火星温暖和潮湿。问题是,所有的二氧化碳和水去哪里了?”
大气只能去两个地方:地下或者太空空间。科学家已知的是,其中一些二氧化碳消失在地表,与其他矿物质一起构成地壳的成分。但目前为止所发现的地表二氧化碳量并不能解释火星早期厚厚的大气层去哪了。因此,科学家怀疑,大部分大气层实际上在40亿年前就开始慢慢消失在外太空,起因是火星上起保护作用的磁场神秘消失。
美国宇航局“猎户座”载人飞船的研发取得重大进展,这对将宇航员送往火星的任务是个巨大推动。“猎户座”飞船预计在2020年把人类重新送上月球。在随后的几年时间里,它有望与在轨道组装用于飞往火星的飞船汇合,把第一批宇航员送上这颗红色行星。
这些未来的可能性令人激动,但无人飞船早已经大大增加了我们对火星的了解。目前已经有数十艘飞船被发往火星,但是大约只有三分之一的任务取得了成功。这个数字充分说明了把飞船发射到火星上,看到它进入既定的工作程序,把收集的数据发回地球是多么困难。
第一批火星任务被称作“飞越”,任务期间飞船会慢慢靠近这颗行星,在从它旁边飞过时给它拍照。美国宇航局的“水手”号飞船是一个小型遥控飞行器,设计的主要目的是探索地球的近邻金星、火星和水星等行星。“水手4”号飞船于1965年7月从火星旁边飞过,给这个外星世界拍摄了很多照片,并把有史以来获得的第一批火星图片发回了地球。
1971年,苏联太空工程把第一艘飞船送入火星轨道,并把一颗登陆器发射到这颗红色行星的表面,这标志着该工程在火星探索方面取得巨大成功。火星3号飞船发回了它在大约8个月内收集的数据,展示了更多火星的地形、大气、天气和地质特征。虽然该任务的探测器在火星表面成功着陆,但它向地球发回数据的时间仅持续了大约20秒,随后便陷入沉寂。