“追寻水迹”一直是 NASA 探索火星以寻找现在或过去生命迹象的座右铭。本月晚些时候，当凤凰号火星探测器在红色星球着陆时，情况也将如此，研究人员希望这将是他们迄今为止与地外水最接近的一次相遇。
凤凰号由太阳能电池板供电，计划在火星北极附近的平原进行为期三个月的考察，忍受地表温度从零下 100 华氏度到零下 28 华氏度（零下 73 摄氏度到零下 33 摄氏度）。该探测器旨在挖掘研究人员认为埋藏在行星极地区域地表以下几英寸处的类似水泥的冰层，扫描过去液态水和有机化合物（构成地球生命可能的富碳分子）的迹象。
如果一切按计划进行，“凤凰号将首次在火星上接触到水，”NASA 火星探测项目主管道格·麦库斯蒂恩在本周于华盛顿特区 NASA 总部举行的新闻发布会上表示。
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当然，前提是它能成功进入大气层。在 13 次尝试登陆火星的任务中，只有 5 次成功。（尽管美国的六个探测器中有五个成功了。）耗资 4.2 亿美元的凤凰号是命运多舛的火星极地着陆器 (MPL) 的姊妹任务，后者在 1999 年着陆时坠毁。
然而，自那以后，NASA 成功地执行了四次火星任务，包括登陆了双胞胎漫游车勇气号和机遇号。NASA 表示，它已采取措施防止凤凰号重蹈其前身覆辙。
如果成功，凤凰号将成为自 32 年前的海盗 2 号着陆器以来，第一个使用火箭推进器着陆的探测器。MPL 于 1998 年发射，原计划在距离行星南极不到 600 英里（1000 公里）的地方着陆，以收集土壤和冰样本进行分析并测量气象条件。
1999 年 12 月 3 日，就在探测器进入火星大气层之前，该机构失去了与它的联系。NASA 审查委员会发现，探测器很可能是在误读了振动（由放下着陆装置引起）为已到达地面的信号时坠毁的，这触发了它的推进器在距地表约 130 英尺（40 米）的高度关闭。
凤凰号本应是火星探测者计划中的后续任务，但在 2001 年事故审查后被取消。“我们不确定我们是否已完全准备好再次这样做，”麦库斯蒂恩说。
2004 年 1 月，在气囊的缓冲下，漫游车以惊人的成功弹跳着陆火星，火星探测重新焕发活力。它们共同探索了火星的赤道区域，寻找早已干涸的水的证据。
为了直接接触水，研究人员将不得不再次将目光投向两极。2001 年发射的火星奥德赛号轨道飞行器和 2005 年晚四年送入太空的火星勘测轨道飞行器 (MRO) 通过从轨道上识别出一个安全的着陆点，为凤凰号铺平了道路。奥德赛号的伽马射线光谱仪绘制了火星表面下水冰的分布图。
对于凤凰号的着陆点，任务规划人员选定了一块面积约为 60 英里 x 10 英里（100 公里 x 20 公里）的极其平坦的椭圆形区域。圣路易斯华盛顿大学地球与行星遥感实验室凤凰号着陆点工作组主席雷·阿维德森在新闻发布会上说，MRO 花费了四年时间绘制该区域地图，寻找小至 1.5 码宽、可能损坏探测器的岩石。
凤凰号于 2007 年 8 月 4 日发射，当时火星距离地球 1.21 亿英里（1.95 亿公里）。NASA 喷气推进实验室（位于加利福尼亚州帕萨迪纳）的凤凰号项目经理巴里·戈尔茨坦说，它仍然有 1200 万英里（1900 万公里）的路程才能到达火星。“这段旅程非常平静，平静得令人害怕，”他说。
戈尔茨坦说，在旅程中，当宇宙射线击中其计算机内存时，探测器曾自行关闭一次，这是它在这种情况下被设计为表现的方式。他补充说，由于航行顺利，原定于上周进行的航向修正被取消，但 NASA 计划在本周末微调凤凰号的目标。
真正的考验将在着陆期间到来。5 月 25 日太平洋时间下午 5 点前不久，凤凰号着陆器计划与火箭动力的“巡航级”分离，并以相对于火星表面每小时 12600 英里（20300 公里）的速度冲入火星大气层。
接下来发生的事情被称为“恐怖七分钟”。四分钟后，在隔热罩的保护下，探测器的速度将降至每小时 1100 英里（1170 公里）。着陆器将在距地表 7.8 英里（12.6 公里）的距离处打开降落伞，然后抛弃隔热罩，翻转过来使其推进器朝向行星，最后以短暂、协调的 bursts 发射它们，并在太平洋时间下午 4:53 着陆（考虑到火星和地球之间 15 分钟的通信延迟）。
戈尔茨坦说，他最大的担忧是在探测器分离后出现三秒钟的通信延迟，之后凤凰号将开始通过环绕轨道的奥德赛号和 MRO 探测器向地球传输信号。他说，在紧急情况下，NASA 已与欧洲航天局安排使用其火星快车号轨道飞行器来中继信号。一旦凤凰号着陆，它将静默一个半小时，展开太阳能电池板并启动电源，届时戈尔茨坦说它可以发回着陆点的第一批图像。
样本采集计划在着陆期间开始，甚至在太阳能电池板展开之前就开始。亚利桑那大学图森分校的凤凰号首席研究员彼得·史密斯说，飞行器的采样工具在着陆期间将保持打开状态，以捕捉凤凰号肯定会扬起的尘埃。（同样的尘埃可能会干扰展开过程，因此计划在着陆后 15 分钟开始。）
最快在两天后，凤凰号就可以展开其机械臂，开始使用类似反铲的运动刮除五到六英寸（13 到 15 厘米）厚的疏松表土层。如果刮刀边缘的刀片被证明太弱而无法切掉裸露的冰，那么小指大小的钻头将向下轻弹，切下几片冰屑并滑入采样器。
凤凰号有八个一次性烤箱，可以将土壤和冰样本分别缓慢烘烤至 1800 华氏度（1000 摄氏度），并嗅探由此产生的蒸汽，以寻找水、富碳化合物和硫酸盐的证据。着陆器还将将土壤样本与从地球携带的水混合，以测试土壤在液态水存在下的化学性质。
为了评估液态水是否在火星每 5 万年经历一次的热浪期间流过该区域，机载显微镜将检查地下冰层中的裂缝，这些裂缝应该在寒冷时期形成。史密斯说，如果液态水在夏季流过裂缝，它就会积聚在裂缝中；否则它们将被灰尘和沙子填满。
凤凰号的主要任务将持续三个月。与任务多次延期的漫游车不同，凤凰号最多只能工作到 2009 年初，之后太阳将在火星北极落下，进入冬季。在此期间，凤凰号可能会屈服于严酷的火星冬季气温。
然而，戈尔茨坦指出，凤凰号仍然有机会。如果它在春天再次启动电源，它的计算机将恢复与地球的通信——凤凰号将变得更像拉撒路。