【社刊 14】探熒先鋒 ── 拓荒者號 Mars Pathfinder

作者：郭泰驛
編輯：邱聖凱 / 林彥興

所費不貲的太空任務往往被貼上「敗家子」的標籤。然而 1990 年代，為了滿足人類對於探索火星的好奇心，以及證明低成本行星探索任務的可行性，第一個火星探測車任務「拓荒者號」因應而生。
拓荒者號的預算僅有 1 億 5000 萬美金，約為 1974 年維京號任務的十五分之一，相比之下可說是相當的拮据。但經過了三年的開發後，拓荒者號仍順利在 1996 年 11 月 4 日 ( GMT-7，下同 ) 搭乘三角洲 II 號運載火箭發射升空。在航行 8 個月後，成功登陸火星阿瑞斯谷。

旅居者號探測車。圖片來源：NASA
拓荒者號由兩個主要系統組成，包括著陸器「卡爾薩岡紀念站 (Carl Sagan Memorial Station)」及探測車「旅居者號 (sojourner)」。在降落火星的過程中，NASA 使用了創新的著陸技術「彈跳式降落」。在放下著陸器時，將圍繞在著陸器四周的安全氣囊充氣，使它們如泡泡般將著陸器團團包圍，就像彈簧床一樣用彈跳的方式著陸。著陸器一停止滾動，它上面的絞車就會破壞每個氣囊側邊的通風口，讓氣囊放氣，同時回收安全氣囊，並打開它的「花瓣」及部署探測車「旅居者號」。

以降落傘和火箭減速後，登陸器被包覆在氣囊中彈跳落地。圖片來源：NASA

落地後登陸器打開，釋放出旅居者號探測車。圖片來源：NASA

著陸器在打開花瓣後拍下的實際情況圖 此圖也成為美國1997年的紀念郵票。圖片來源：NASA
身為第一個火星探測車任務，拓荒者號的開發過程、搭載儀器、航行歷程、著陸方式、探測數據都會成為往後任務或自然現象觀測的基礎。例如它的著陸方式成為了 2003 年火星探測漫遊者計劃當中，精神號和機會號的降落方法。而它的探測顯示在火星離地高 80 km 處，有固態 CO2 的形成條件，因此產生的光暈與地球上產生的不一樣。這個計畫也證明了在預算不高的情形下進行行星探測任務是可行的，將有助於各國太空機構爭取執行太空任務的機會。