天文史上的今天 | 首次着陆火星极区：“凤凰号”发射升空
2007年8月4日，人类历史上首个取得成功的火星极地着陆任务，“凤凰号”探测器发射升空。
示意图：降落火星北极的“凤凰号”
来源：NASA
今天是8月4日，2007年的今天，“凤凰号”（Phoenix）探测器从卡纳维拉尔角由一枚德尔塔-II型火箭发射升空。这是人类有史以来首个成功着陆火星北极地区的探测器。1999年，美国曾经尝试在火星南极着陆，但最终未能成功。
“凤凰号”是美国宇航局“火星侦察兵项目”（Mars Scout Program）旗下的一个火星探测任务，这个项目旨在向火星发射低成本但具有创新性的小型探测器，成本一般限制在4.85亿美元以内。不过这个项目比较短命，在2010年被NASA并入了体系更大的“发现”（Discovery）项目。
正在研制中的“凤凰号”探测器，注意，它使用太阳能作为电力供应
来源：NASA
2007年8月4日，“凤凰号”探测器发射升空
来源：NASA
这个项目推出后一共就实施了两次发射，全部取得成功。2007年发射的“凤凰号”是这个项目旗下首个实施的，除此之外，2013年发射的“美文”（MAVEN）探测器也属于该项目。之所以在2010年之后发射的MAVEN也属于该项目，是因为它早在2008年就已经立项实施，而当时“火星侦察兵”项目还在运作当中。
“凤凰号”于2008年5月25日安全降落火星，其降落地点位于火星靠近北极的高纬度地区，它在这里使用机械臂和其携带的一系列分析设备，对降落地点周围的火星地表，地下浅层部位和大气进行探测。
同样属于“火星侦察兵”项目旗下的任务，MAVEN已经抵达火星，开始对火星大气流失情况的分析
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1999年，“火星极地着陆者”探测器在试图登陆火星南极时失利。NASA登陆火星的成功率很高，但即便如此，仍然无法完全避免失败的命运
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火星北极地区广泛分布有六边形开裂地形，这与地球高纬度永冻土地区的情况非常相似。之前探测器已经从火星轨道上拍摄了大量高清图像，但“凤凰号”让我们得以首次“身临其境”，并通过直接挖土分析的手段，确认了这里地下水冰的广泛存在。
在“凤凰号”抵达火星后仅仅24天，NASA便宣布，在“凤凰号”机械臂挖掘的凹槽内，暴露出的地表下白色物质在4天的时间内发生了变化，似乎出现了升华，科学家们断定这是水冰。当然二氧化碳干冰也会有类似表现，但在当时当地的温度气压环境下，干冰的挥发应该要快得多，不符合实际观察到的情况。
“凤凰号”相机拍摄的火星北极地区图像。可以看到火星北极地区广泛分布有六边形开裂地形
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“凤凰号”着陆的纬度很高，属于火星近极地地区
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挖掘出的白色物质在4天内发生了变化
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“凤凰号”搭载的“热与演化气体分析仪”（TEGA）
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2008年7月31日，“凤凰号”抵达后的第65天，NASA又宣布，“凤凰号”已经正式确认火星上水的存在，从而验证了2002年由另一艘火星飞船“火星奥德赛”探测器从轨道上通过遥感手段得到的结论。这一次属于证据确凿，而不是推测：“凤凰号”搭载了一台火炉，正式名字叫做“热与演化气体分析仪”（TEGA），它会加热样本，并使用质谱仪对释放出的气体成分进行分析。它的分析结果显示，“凤凰号”机械臂挖掘的样本在被加热时，产生了水蒸气。
美国宇航局在历史上曾经7次成功着陆火星，“凤凰号”是其中的第六个，也是其中第一个在火星极区附近降落的探测器。到2008年8月，探测器已经完成全部既定任务。当年11月2日，探测器与地球之间进行了最后一次短暂的通讯联系。但随着火星北半球冬季的临近，使用太阳能提供电力的“凤凰号”开始“体力不支”，这是宿命，无法避免。
“凤凰号”的旅程：蓝色是地球轨道，草绿色是火星，红色轨迹即为“凤凰号”飞行路径，典型的霍曼转移轨道
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轨道器抓拍的，正在火星大气层中打开降落伞降落的“凤凰号”。美国人恐怖的情报监视能力已经拓展到火星
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安全着陆后第一件事就要看看自己的腿有没有陷入流沙里。这张照片是“凤凰号”着陆后15分钟拍摄的
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2008年11月10日，地面工程师们经过多次尝试仍无法恢复与探测器之间的联系。但地面仍然没有放弃希望，他们期待凤凰号能够挨过这个冬天，等待下一年的阳光。
可惜直到2010年5月份，火星北半球夏至已过，凤凰号依旧毫无反应，到此时，美国宇航局才终于死心，正式宣告这一探测任务终结。包括研制和发射成本全部计算在内，“凤凰号”项目的总成本大约是3.86亿美金，大约相当于在北京或上海修建两公里地铁的花费。
编者按：
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