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火星车:太空探索与开发的成果

时间:2023-08-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:图14-25“火星全球测量者”NASA已经通过“火星探路者”“火星探测漫游器”和“火星科学实验室”三个项目发展了三代火星车:“索杰纳”号、“勇气”号和“机遇”号,以及“好奇”号。由于无线电信号从地球到火星要10分钟,科学家无法实时控制火星车。两辆火星车远远超过90个火星太阳日的预定计划。“好奇”号发射于2011年11月26日,经过5.6亿公里的行程,登陆火星,着陆点距预定着陆目标不到2.4公里。

火星车:太空探索与开发的成果

图14-25 “火星全球测量者”

NASA已经通过“火星探路者”“火星探测漫游器”和“火星科学实验室”三个项目发展了三代火星车:“索杰纳”号、“勇气”号和“机遇”号,以及“好奇”号。三代火星车都由喷气推进实验室发展和运营。

“火星探路者”发射于1996年12月4日。任务是分析火星大气、气候、地质和其岩石及土壤的组成。探测器登陆火星两天后,六轮“索杰纳”号火星车从探测器沿斜坡下到火星表面。它是人类第一部火星车。“索杰纳”号火星车把信息传输到“火星探路者”,“火星探路者”再把信息转播到地球。“索杰纳”号火星车由地球上的科研人员控制。由于无线电信号从地球到火星要10分钟,科学家无法实时控制火星车。为了躲避路障,“索杰纳”号使用了一些自动设备。

“火星探测漫游器”包括“勇气”号和“机遇”号一对火星车,分别发射于2003年6月10日和7月7日,用于火星地表和地质考察。“勇气”号和“机遇”号也是六轮机器人,最大速度为5厘米/秒。六个轮子的摇臂转向架保证崎岖地形上能够移动。每个车轮都有自己的电机。车辆前后转向,可以在高达30度的倾斜下安全运行。

两辆火星车远远超过90个火星太阳日的预定计划。“勇气”号工作到2010年。“机遇”号仍在工作。前二代火星车的成功导致第三代“好奇”号大型火星车的诞生。(www.xing528.com)

“火星科学实验室”(又称“好奇”号火星车)用于研究火星的地质、气候、辐射水平、评估着陆场是否提供有利于微生物生命的环境和可居住的条件,为未来的人类探索做准备。

“好奇”号发射于2011年11月26日,经过5.6亿公里的行程,登陆火星,着陆点距预定着陆目标不到2.4公里。“好奇”号装有17部摄像机和多台光谱仪等仪器。它比以前的火星车都大,如同一辆小型轿车,每天可以移动200米。“好奇”号火星车的电力来自“放射性同位素热发电机”,利用钸238衰变过程释放的热,转换成电。初期可以提供125瓦左右的输出,这个数字会随着燃料的衰变而逐年降低。“好奇”号任务期间的每日总发电量大约在2.5度,比“勇气”号和“机遇”号的0.6度高4倍多。

“好奇”号在火星上勘探和分析是先用高分辨率相机寻找感兴趣的地面特征。如果发现令人感兴趣的表面特征,“好奇”号用红外激光器蒸发其一小部分,并检查所得到的光谱特征以判定岩石的元素组成。如果这结果有疑问,“好奇”号将使用其长臂摆动显微镜和X射线光谱仪,仔细观察。如果样品需要进一步分析,“好奇”号能钻进巨石,并将粉末样品送到实验室的样本分析仪或X射线衍射和荧光分析仪进行分析。

“好奇”号的设计将作为火星2020漫游者计划的设计基础。

图14-26 三代火星车比较

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