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科学交响曲乐章23-1：“好奇号”的成功与超越 “好奇号”与以往的火星探测器相比有如下超越： （1）体积重量之最：“好奇号”的体积，与宝马小轿车差不多，“好奇号”有很大的科学仪器载荷，其重量是以往火星车载荷的10倍还要多，“好奇号”靠6个大轮子行动，每个轮子单独驱动，是迄今为止世界上最大、最重、最为昂贵的火星车，其装备之奢华足以配得上它的身价。 （2）全身是宝：身上装有10种科学仪器；全身布满17部照相机；以及一所“气象站”，可实时提供温度、湿度、风速、风向、空气压力等信息，这些参数由遍布探测器的传感器提供。 （3）核发电机：为了保证这个大个子火星车，能够在火星表面 行驶足够远的距离，并且在极端低温环境下，其工作能够持久、持续，科学家首次采用了多任务放射性同位素热电机（MMRTG)。以4.8公斤的二氧化钚，利用钚238在自然衰变的过程中释放出来的热能，转换成电力电能。在任务初期任何状况下，可以可靠地提供约125瓦电能，随着燃料的衰变会逐年降低输出的电能，但14年后，应该还能输出100瓦的电能。确保“好奇号”的能源动力，使它以走得更远干得更多。 （4）主控电脑：IBM PowerPC 750 为基础的 RAD750 处理器 (可以提供400 MIPS指令集的运算能力)：256K EEPROM；256MB RAM；2GB 快闪存储器。IBM特制的型号，可以承受-55和70度气温变化以及1000gray的辐射水平。在软件方面，NASA仍采用VxWorks操作系统。是在大量嵌入式系统中采用的实时操作系统。 （5）科学仪器：好奇号带上火星的设备是迄今为止送往火星的最为专业和先进的仪器。化学相机用高能激光在远达七米外气化分析目标，透过分析过程中发出的强光来测定目标物的成分。例如，阿尔法粒子X射线分光仪：该仪器能够在10分钟的快速检测中，探测到岩石中含量低至1.5%的成分。如果给足够长的时间，它就能够探测到含量在0.0001%的物质成分。它对于硫、氯、溴等与盐的生成密切相关的物质敏感度特别高，可看出是否曾经与水发生过作用。 （6）主照相机：马林空间科学系统公司为火星科学实验室提供主照相机。照相机将具有彩色照片拍摄功能，同时可以拍摄高清晰度视频。主相机有四台(CCD感应器)，分辨率为1600X1200，使用贝尔RGB滤镜，提供真彩色成像功能；使用多滤镜组，提供科学多谱成像功能；使用两个独立镜头，提供立体成像功能和高清晰度视频压缩功能 (720P)。装在立着的桅杆上的有两台，一台中焦段定焦；一台望远定焦[1]。第三台主照相机，装在延伸出去的“手臂”上，用来近距离拍摄石头的微距镜相机。第四台则是装在好奇号的肚子底下，负责在降落过程中持续拍摄下方的地形，在整个过程中，最多可以拍到 4000 张相片，作为之后在火星上漫游时的参考。此外，还在好奇号的四个角落，各装有一个黑白摄影机，用于避开障碍，以及在桅杆上两个用于导航的黑白的相机。主照相机以10帧/秒的速度，采集压缩MPEG-2视频流，不需要探测器主计算机协助，视频大小为相机内部缓冲区大小决定。 （7）机械手臂：好奇号的机械手臂备有钻头，可钻入岩石内部采集样本，并在机身内进行化验，将分析结果及时回传地球上的NASA。 （8）通讯速度：好奇号与地球的直接数据带宽，大约8 kbit/s左右，但与火星探测器2001火星奥德赛号的最理想传输带宽则能达到2Mbit/s，而 2001火星奥德赛号，与地球的带宽为256 kbit/s。当探测器飞过漫游车上空，每次能通信八分钟，最多能传输250Mbit的数据，而这250Mbit数据需要花20小时，才能传输到地球。 （9）项目人物：道格·麦克奎斯逊（Doug McCuistion）是NASA行星科学部门中，火星探测项目的主管。加州理工学院的地质学教授约翰·P·格勒青格（John P. Grotzinger）参与了NASA探索火星的科研项目工作。华裔科学家严正与刘登凯，负责好奇号的地面驾驶。来自台湾陈友伦为着陆任务小组的工程师。 |
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