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<>北京时间2012年8月6日13：31分，美国宇航局好奇号火星车在火星着陆，它将展开为期两年的任务，主要任务是探索火星过去或者现在的环境是否适宜生命存在。下面一起来了解一下好奇号的硬件、软件配置：  RAD750 硬件 2004年勇气号（Spirit, MER-A）和机遇号（Opportunity，MER-B）火星探测器着陆火星，它们配备了3MB EEPROM、128MB内存、256MB闪存。好奇号（Curiosity）有哪些变化呢？ 好奇号的Rover Compute Element包含两套完全相同的计算系统，其中一套作为备用，当第一套计算系统出现故障时自动启用。这个新的计算系统采用256K EEPROM、256MB内存、2GB闪存，CPU为BAE RAD750（1040万晶体管，核心频率110到200 MHz），基于IBM的PowerPC 750设计而来，速度达到400 MIPS（勇气号和机遇号为35 MIPS），可以承受-55和70度气温变化以及1000gray的辐射水平。 <> <>  好奇号配置 软件 在软件方面，NASA不敢冒险，采用的是一款成熟的、具有27年之久的VxWoks操作系统。VxWoks由Wind River Systems（已被Intel收购）开发，是在大量嵌入式系统中采用的实时操作系统，之前的火星探测器（旅居者、勇气号、机遇号）、火星侦察轨道器、SpaceX Dragon太空飞船采用的都是VxWorks。此外，VxWorks还广泛应用于BMW iDrive、美军战斗机、阿帕奇直升机、Apple Airport Extreme和Linksys WRT54G路由。 其实，说VxWorks已经27年之老有些过分，它于1985年发布，但是在进行持续开发，去年已经是6.9版本了。为什么好奇号要使用VxWorks？因为它非常可靠，而且包含成熟的开发工具链，据推测，其底层调度和中断系统适用于处理EDL（进入、降落和着陆，即“恐怖七分钟”）这样的实时任务。 <> <>  好奇号火星车 仪器 好奇号就是一台有轮子的科学实验室，它有17台相机，全部配备1600×1200（200万像素）CCD传感器。MastCam可将高清晰度的火星景观以720p 10 fps视频真彩色传输。它还有手臂成像仪，是一个机械臂，可以采集火星土壤和岩石并提供显微图像。科学的角度来看，可能最重要的是ChemCam相机，它能向火星岩石或土壤发射激光，使其表面薄层汽化，而后分析汽化后的成分。它包含一个可以确认受激原子类型的光谱仪和一个可以捕捉激光照射区域详细图像的望远镜，其激光器位于好奇号桅杆上。好奇号还有火星手持透镜成像仪功能相当于一个超级放大镜，位于好奇号机械臂末端，可以拍摄火星表面岩石、土壤的详细图像，其精细度可以达到拍摄出一根头发丝的水平。这台仪器相当于科学家的一个高科技手持透镜，可以对准他们希望对准的任何地方。桅杆相机安装在好奇号主车身上方的桅杆上，由两个彩色相机组成，是好奇号的主要成像工具。它相当于好奇号的左、右眼，可以拍摄火星表面的三维图像。 动态中子反照率探测器安装在好奇号主车身背部附近，用于寻找火星地下的水冰以及晶体结构中含有水分子的矿物。这台仪器可向火星地表发射中子束，然后记录中子束的散射速度。氢原子可以延缓中子的速度，如果大量中子速度迟缓，便说明地下可能存在水或者冰。这一由俄罗斯航天署提供的探测器能够发现火星地表下50厘米以内的氢原子。 <> <>  好奇号传回地球的Hazcams拍摄的火星图片 通讯 好奇号火星车的动力是由一台多任务放射性同位素热电发生器(MMRTG)提供的，这台设备由美国能源部提供。这台发电机本质上是一块核电池，它可以将热能转化为电能。好奇号的核燃料电池设计寿命长达14年，这个核电池支持好奇号将数据从250万英里远的地方传回，好奇号可以直接通过X波段（8GHz）与地球的深空网（DSN）联系，也可以使用UHF（300MHz-3GHz）天线通过火星奥德赛号和火星勘测轨道飞行器与地球联络。 <> <>  装有钚238的好奇号火星车核电池 “钚238”是贵重的能量来源，“钚238”核电池可以提供长达数十年的电力，然而，“钚238”也是高度放射性物质，人体吸入一小粒灰尘都可能引发致命的癌症。因为“钚238”的放射性比用于制造核武器的“钚239”要高上数百倍左右，医学专家相信，哪怕吸入一小粒钚238微尘，都可能会引发严重的肺癌危机。 好奇号火星车是首辆使用核能提供能量的火星车，它的核能电池系统主要包括两个组成部分：一个装填钚-238二氧化物的热源和一组固体热电偶，将钚-238产生的热能转化为电力。这一系统设计使用寿命为14年，高于太阳能电池板。 “钚238”并不在核武器中扮演重要角色，相反，“钚238”能产生出稳定的热量，从而可以转化为电能。通过“钚238”制造的核电池可以成为太空船的强大能源，让其在太阳光过于黯淡的地区还能继续飞行和传递数据。譬如，用来探测土星和其卫星的卡西尼号探测船，用的就是“钚238”核电池。 好奇”号个头与小汽车相当，重约900公斤，是2004年登陆火星的“机遇”号和“勇气”号火星车的5倍多，长度约为它们的两倍。以核燃料钚提供动力的“好奇”号携带的探测设备更多、更先进，在火星表面的连续行驶能力也更强。 <> <>  装有钚238的好奇号火星车核电池 钚，原子序数94，是人工放射性元素，元素名仿照铀、镎以冥王星命名。钚是继镎后第二个发现的超铀元素，1940年末，美国科学家西博格、麦克米伦等在美国用60英寸回旋加速器加速的16兆电子伏特氘核轰击铀时发现钚238，次年又发现了最重要的同位素钚239。 钚238可用于制作同位素电池，广泛应用于宇宙飞船、人造卫星、极地气象站等的能源。钚-238的半衰期为88年，常被用来制造核武器。美国阿波罗登月计划中的同位素电池都以238PuO2为能源。高纯度238Pu用于心脏起搏器，每个起搏器大约用150mg238PuO2。 钚238是高度放射性物质，人体吸入一小粒灰尘都可能引发致命的癌症。因为钚238的放射性比用于制造核武器的钚239要高上数百倍左右，医学专家相信，哪怕吸入一小粒钚238微尘，都可能会引发严重的肺癌危机。钚238半衰期是88年，如果被这种元素污染以后，基本上很难清除。 钚是银白色金属，熔点640°C，沸点3234°C，原子序数 94 ，属周期系ⅢB族。从室温到熔点之间有6种同素异形体，这是冶金学上很独特的现象。在空气中的氧化速度与湿度有关，湿度高则氧化快，且有自燃的危险；易溶于酸，不过浓酸可能会引起钝化，不与碱反应。钚238半衰期为86年的α辐射体。钚238可用中子辐照镎237得到：镎237(n，γ)镎238钚238。更纯的钚238可用中子辐照镅241制备。钚238衰变时只放出α射线，而且自发裂变中子很少，是用于同位素电池的最重要的核素。 |
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