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“好奇号”火星车全解析

 一点进步 2021-03-20
好奇号火星车

看到这篇文章,你不会认为《车致》疯了吧?明确的回答你,不是,相反,我们很清醒。同时我们相信,在地球上,没有哪款车比它更极致。在NASA还没有发布这款车的试乘和试驾活动消息之前,我们先来图解一番吧。

“好奇号”是一部“名副其实”的火星“车”,足足有先前的“勇气号”和“机遇号”的五倍重,为它起名的人是华裔小女孩马天琪。美国东部时间11月26日10时2分(北京时间26日23时2分),“好奇号”火星车从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。经过约合9亿公里的旅程后,它预计于明年8月6日在火星着陆,展开为期一个火星年(约687个地球日)的探测活动。明年6月,它将以悬吊着陆的新方式登陆火星,掀起人类新一轮的探火热。据发布的消息称,本次探索的主要目标是:火星过去或现在是否存在适宜生命生存的环境。

好奇号火星车

漫游车的结构。顺时针方向:周边环境监测台(REMS)、全景摄像机(Mastcam)、化学和成像设备(ChemCam)、车载甚高频天线(RUHF Antenna,火星车主要通讯工具,可借助“火星侦察轨道器”的中转与地球通讯)、多用途放射性同位素热电源(MMRTG)、车载低增益天线(RLGA Antenna,紧急情况备用,以低传输速率直接与地球通讯,不需瞄准地球)、高增益天线(High Gain Antenna,以高传输速率直接与地球通讯,需要瞄准地球)、中子反照率测量仪(DAN)、行动装置(Mobility System,含车轮和悬挂装置)、辐射强度评估装置(RAD)、降落阶段照相机(MARDI)、机械臂(Robotic Arm)和工作台(Turret)。化学和矿物学设备(CheMin)以及火星样品分析装置(SAM)安装在车体内部。其中有十项是特有的“好奇号”火星车是曾暂名为“火星科学实验室”的大型设备,它比2004年登陆的火星探测车“机遇号”和“勇气号”重三倍、长两倍。而据美国太空网的文章称,“好奇号”的看点是它拥有“10大令人惊叹”的尖端配备,包括:全景摄像机(Mastcam)、机械臂末端透镜成像仪(MAHLI)、降落阶段照相机(MARDI)、火星样品分析装置(SAM)、化学和矿物学设备(CheMin)、化学和成像设备(ChemCam)、α粒子—X射线光谱仪(APXS)、中子反照率测量仪(DAN)、辐射强度评估装置(RAD)、周边环境监测台(REMS)、火星科学实验室再入和着陆仪器(MEDLI)。它们也组成了火星车最重要的技术部件。

好奇号火星车

这些新技术手段使火星车能够完成挖掘、钻孔火星岩石,用激光束照射岩石来分析火星土壤与尘埃的化学成分等任务,甚至无需加热含有高氯酸盐的土壤样本,就可检测出其中的有机物质,顺便拿出一份火星过去或现在维持生命可能性的调查报告。

只不过,它还是没法告诉我们,这些物质是陨石搭载的“外来客”,还是来自于我们想象中的火星人。此次探索任务,严格来讲,就是帮助科学家更加具体地了解火星大气和自然环境的状况,而这些对于日后人类登陆火星的行动至关重要。

预计“好奇号”火星车将于2012年8月着陆在火星表面,着陆地点是160公里直径的加尔陨坑,在加尔陨坑中心有一个5千米高的堆积高地山脉,这一高度相当于珠穆朗玛峰高度的一半,高于美国境内任何山脉。

美国加利福尼亚州理工学院的约翰-格勒钦格(John Grotzinger)是投资25亿美元火星科学实验室任务项目科学家,11月22日他在接受记者采访时说:“我们认为火星山峰足够平缓,完全适合于行驶,'好奇号’火星车可以行驶至山脉顶部。”

在其进行勘测过程中,好奇号火星车将攀爬至邻近着陆点的一个5千米高的山峰,证实它具有攀爬山峰的能力。

好奇号火星车

既然NASA正计划在2025年左右实现人类登陆火星,那么在该日期到来之前,关于这个陌生星球的许多重要问题都必须变得清晰明朗。此次借助新发射的火星车,至少两个影响未来载人登陆火星的关键性问题将得到解答:

其一,火星表面的沙尘风暴对火星车和硬件设备会造成怎样的影响,以及火星尘土是否有毒?

其二,也是一个重要的探索目标,我们人类是否能够在火星上获得可资利用的资源。

这对“好奇号”来说并不艰难。首先,上文所述的本领能支持它对尘埃在火星表面分布的普遍程度作出判断。其次,据道格拉斯·明的解释,凭借火星车传回的数据,人们可得到一张关于火星真实环境的清晰图景,以此来推断火星表面之下的水冰是否可以用来提取氧气和液态水,或者可否直接从大气里获得这些生存资源。

好奇号火星车

复杂的是随后的分析步骤。其包括种种细节,譬如,在载人登陆火星这项耗时漫长的任务中,为保证宇航员的给养供应,策划者必须依据“好奇号”的数据来思索如何在这个行星表面种植食物;再譬如,考虑“好奇号”测量星球表面辐射程度的结论对航天器设计将产生的影响,因为辐射无疑是阻碍人类登陆火星的主要绊脚石之一。

而根据更早公布的计划,在“好奇号”火星车之后,接下来的这个10年中数项只针对火星进行的科学任务几乎以密集之势铺开。

好奇号火星车

鉴于“好奇号”应该会在2012年登上火星的表面,那么2013年,NASA决定发射的一颗“火星大气层与挥发物演变任务”探测器可谓紧随“好奇号”的脚步;而2016年还将启动“火星生命科学实验室”研究;2022年尝试火星取样返回;接着挑战载人环绕火星探测……可见,“好奇号”之发射,不过是紧锣密鼓的火星探测任务的“开篇大作”而已。

至于很多朋友关心的“好奇号”试乘试驾活动,《车致》表示会努力实现这个想法,开个小玩笑。不过,如果真的火星上有生物的话,它们(他们)将真的有可能会有机会在火星上进行试乘或者试驾,想象一下吧。

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