在火星安全着陆要比在地球上困难许多:火星大气对于让降落伞发挥作用来说过于稀薄了,除非是在最底层的10千米以内,而飞到这里的着陆器还在以每小时1600千米的高速不断坠落。作用在展开的尼龙伞盖上的力,是巨大的。托马索·里韦利尼(Tommaso Rivellini)说,“就像是爆炸开一样。”他设计过好奇号的天空起重机,之前也领导过为JPL的降落伞改进项目效力的团队。
好奇号的着陆尤其令人紧张,因为此次所用的降落伞直径21.5米,要比之前最大的火星降落伞还要宽上5米。它能顺利绷开吗?会不会被撕成碎片?会不会拽着探测器打转呢?“你玩的是一个凭空放大的游戏,”克拉克说,“这真让每个人都紧张得要命。”
假若任务控制官再给探测器加上1千克载荷,降落伞很可能就承受不住了。这要归结于里韦利尼所说的,由俄罗斯套娃类比而来的“套娃效应”。他非常喜欢这个比喻,事实上也真有一套俄罗斯套娃摆放在他JPL办公室的书架上。1千克的额外载荷——或者说,一点点分量很轻的设施——意味着你需要增设一个容器,或是改大已有的外壳来安放它们,这就又要增加3至4千克的分量。于是,你又需要一个更大的探测器来装下这些东西,还需要更多的燃料。这样,就像套娃要用更大的套娃来盛装一样,你的1千克载荷会翻许多倍。这规律偶尔也有例外——比如,可以将着陆安排在大气较为稠密的时候,这有助于探测器减速。但取样返回和载人任务则不可能例外,因为需要携带的额外燃料和货物实在太多了。
问题还不只出在重量上。即使材料学取得的进步让我们能够在不增加重量的前提下带上更多设备,我们也只能着陆在低洼地区——这一部分约占火星表面的43%。因为缺乏足够厚的大气让探测器及时减速,高海拔地区被排除在外。然而,正是这些高海拔地区,可能揭示出有关火星早期历史的重大秘密,因为那里由更加古老的地层组成,受到水的侵蚀也较少。JPL降落伞项目总管马克·阿德勒(Mark Adler)说:“那里才是我们真正想去的地方。”