佛罗里达州卡纳维拉尔角 — 在它们年轻的时候，甚至可能在它们青春期，地球和火星的相似之处比不同之处要多。每个岩石世界都布满了火山坑，水道雕刻着两者的表面。大气层笼罩着这两个行星，并且各自都拥有只能在湖泊或海洋中形成的岩石。四十亿年前，站在每个行星表面上的外星访客可能抬头就会看到一个完全相同的蓝色天空。
但是，就像任何兄弟姐妹一样，这两个行星随着年龄的增长而变化。地球液态铁核产生的磁场保护着行星免受灼热的太阳射线照射。不知何故，火星的地磁发电机停止了运转。体型较大的地球保留了它的大气层；小小的火星，只有地球38%的引力，它的空气被剥离了。地球保留了它的海洋和水循环，而火星则变成了我们今天所知的那个尘土飞扬、干旱而死亡的世界。
这一切是如何发生的——以及为什么它发生在火星而不是我们身上——是红色星球上最大的未解之谜。解开这个谜团将有助于揭示火星的历史——以及它可能作为生命宜居家园存在了多久。火星大气和挥发物演化探测器（MAVEN）最早将于周一发射升空，以找出答案。
准备就绪，准备发射
在能够回答任何问题之前，MAVEN必须到达火星——即使不考虑两个行星之间长达10个月的旅程，这也是一项巨大的挑战。MAVEN经过大约五年的时间设计和建造，并于8月2日由一架C-17货运飞机运抵肯尼迪航天中心。在接下来的三个月里，科学家和工程师们为它加注火箭燃料，安装爆炸装置以便它能从发射壳体中脱离，并确保一切正常运转。
本月早些时候，在我参观肯尼迪航天中心航天器危险品服务设施内的洁净室时，MAVEN已经装入它的火箭整流罩。穿着白色宇航服的工人绕过一根粗大的白色软管，这根软管像蛇一样伸入圆锥形圆筒，输送过滤、冷藏的空气。在内部，MAVEN的太阳能电池板紧贴着它8英尺的立方体机身折叠着。
正如MAVEN仪器系统经理Jim Morrissey所解释的那样，虽然我们大多数人认为太空是寒冷的，但发射和阳光的温暖实际上可能是一个更大的问题。为MAVEN提供空调能使其在脱离保护性整流罩后有更多时间升温。
在通过了几项关键的仪器测试后，MAVEN被安装到其Atlas V火箭上，并沿着肯尼迪航天中心（KSC）附近的卡纳维拉尔角空军基地发射台出发。这个基地与30年来发射航天飞机的基地不同。上周，在东海岸大多数地区沉睡的时候，一个团队以每小时5英里的速度将火箭运送了大约15英里到发射台，并在凌晨3点前抵达。
截至11月14日，一切顺利，发射“go”的几率为60%——此时，唯一的障碍可能就是天气，可能会有阴雨。团队只有20天的时间可以尝试发射，并且每天有两个小时的窗口期，最早将于11月18日下午1:28（东部时间）开放。时间非常关键，MAVEN团队获得了特别批准，在上个月为期17天的政府停摆期间得以继续工作。
将MAVEN送往火星
每个发射窗口大约持续两个小时，并基于火星的位置和地球相对于太阳的位置。飞往火星和其他遥远目的地的航天器通常从肯尼迪航天中心发射，因为它们可以安全地向东发射，以利用地球的自转。
“你希望从地球获得最大的推力，”MAVEN的首席研究员、科罗拉多大学博尔德分校的科学家Bruce Jakosky解释道。“你希望它能将你弹射到火星。”
一旦脱离地球，MAVEN将在太阳轨道上运行10个月，并于2014年9月22日抵达火星，届时火星正处于等待它的位置。一旦被火星的引力捕获，MAVEN将在一个戏剧性的椭圆轨道上绕火星运行，使其在距离火星表面93英里到3800英里的范围内。这将使其能够进入最上层大气，并将其自身弹射到离月球火卫一（Phobos）一半的距离。
在其为期一年的任务中，MAVEN将有五次飞掠火星上方77英里的高度——这仅仅比地球上普遍接受的空间极限高出几英里。它的八台科学仪器将探测稀薄的高层大气，弄清楚那里的气体成分，并测量太阳辐射、高能粒子和行星有限的磁场。这将首次详细描绘火星上层大气和电离层，以及太阳和太阳风如何与之相互作用。
随着“好奇号”和“机遇号”探测器对表面进行细致的勘察，MAVEN将是第一个旨在研究其上空区域的航天器。最终，MAVEN将帮助我们了解火星是如何失去其水和大气层的——或许，这对生命意味着什么。
