地的海拔高度达到3,500米,坐落在由至少10万年的降雪堆积起来的厚厚冰原之上,为测试钻冰机提供了理想的场所。研究团队希望钻入冰下100米深处,抵达大约200年前的降雪层。火星上的钻探目标则是30米到70米。由于火星上大气稀薄而干燥,火星上的冰积累的速度极其缓慢,因此即使只钻探30米,也可以追溯数千年来火星的气候变迁。
克里诺斯会把能量通过绳索向下传递,给一个平坦的前端盘加热,这是钻冰机唯一与冰接触的地方。第一台水泵把融化的雪水从钻孔中抽到钻冰机里,第二台水泵通过绳索把融水送到地面,以供分析研究。这样做保证了钻孔的干燥,防止钻孔结冰冻住钻冰机。钻冰机的侧面还装备了蓝色发光二极管和一台小型照相机,照亮并记录沿途的冰层。
2006年7月19日凌晨1:30,克里诺斯开始以每分钟1厘米的速度融化冰层。但是人们很快就发现,这个火星钻冰机需要克服一些地球环境带来的障碍。野外帐篷通常被加热到人体舒适的温度,即使关闭供暖器,帐篷里还是过于温暖了。在火星上,钻冰机将遭遇到-110℃的低温环境。而在顶峰营地,气温却高达-15℃,冰的温度则是-30℃。为了补偿温度差,任务主管迈尔斯·史密斯(Miles Smith)和工程师克劳斯·莫根森(Claus Mogensen)编写了温度控制程序,可以远程开启或关闭钻冰机加热器,以消除过热环境的影响。史密斯指出:“如果在火星上遭遇这个问题,我们也可以通过完全相同的方式,给软件打上补丁,在地球上解决问题。”
但是,格陵兰冰原还拥有另一个地球上特有的性质:在冰原的表面,气泡产生了一层厚达70米的、多孔渗水的冰,叫做粒雪(firn)。除非水沿着绳索流到地面,不然实验小组根本无法判断,融化的雪水到底渗入了粒雪层中,还是积聚在了钻冰机的周围,如果出现后一种情况,融水结冰就会把钻孔封死。工程师鲍勃·科瓦尔奇克(Bob Kowalczyk)在钻冰机的外部添加了一个温度-装置,如果钻孔温度升高到0℃以上时,-装置就会提醒研究者。尽管如此,直到水终于流出地面时,实验小组成员的心才算落地,帐篷中一片欢腾。
这个时候,莫根森启动了激光照明分析器,蒸发流出地面的融水,寻找氧和氢同位素比例的变化。他介绍说:“过去要占用整个实验室才能完成的质谱仪检测工作,现在在桌面上就可以完成了。”
克里诺斯向下钻探了将近50米。“一切都十分完美,”卡德尔评论说。就在前一天,钻冰机遇到了一层厚厚的火山灰,堵塞了过滤器,当时他下令终止了钻探任务。史密斯解释说:“我们并没有对粗糙的颗粒物质做好准备,只考虑了细小的颗粒。这给我们上了很好的一课——我们必须对意料之外的事件有所准备。”他还慨叹道:“如果克里诺斯在火星上遇到了一样厚的火山灰层,那将是头条新闻。当然,克里诺斯从火星上发回给我们的任何信息都将是头条新闻。”
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