NASA“毅力號”火星車攜帶了哪些黑科技?

2021/02/19
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北京時間2月19日凌晨4點55分左右,美國“毅力號”火星車成功登陸火星,成為美國國家航空航天局(NASA)第5個成功登陸的火星車。

大約一周前,“希望號” 和 “天問一號” 已經(jīng)順利制動進入環(huán)火軌道。阿聯(lián)酋此次的任務只是環(huán)繞火星,不包括登陸。而中國計劃完成 “環(huán)繞、著陸、巡視(探索)” 三個目標,所以 “天問一號” 會先環(huán)繞火星勘察 3 個月左右,之后再找合適的時機著陸。

因此,沒有環(huán)繞火星計劃的 “毅力號” 雖然出發(fā)最晚,抵達火星最晚,卻可以第一個完成登陸。著陸成功后,“毅力號” 將稍事休整,工程師將花費數(shù)周的時間對所有儀器和功能進行測試和校準。資料顯示,“毅力號”火星車和一輛小轎車差不多,長3米、寬2.7米、高2.2米、質(zhì)量約1噸,是有史以來最重的火星車。

美國毅力號火星車成功登陸火星:帶上了哪些黑科技?

“毅力號”火星車上攜帶了眾多科學儀器,具體來看有以下幾類:

毅力號火星車攜帶的七大科學儀器,圖源:NASA

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1、Mastcam-Z:變焦全景相機,能夠產(chǎn)生高清晰的全景和立體圖像;鑒定火星表面巖石的成分,輔助火星車行進。

2、SuperCam:激光超距分析儀,能夠遠距離利用高清相機、激光和光譜儀對火星上的巖石和土壤成分進行分析。

3、PIXL:X射線光譜儀,能夠利用礦物對X射線產(chǎn)生熒光的原理進行更加精確的分析。裝配有微距相機,能夠看清非常細小的火星沙粒。

4、SHERLOC:紫外光譜儀,能夠利用紫外激光對礦物和有機物質(zhì)進行分析。

5、MOXIE:火星氧氣資源利用實驗裝置,這臺儀器可從火星大氣中收集二氧化碳,并分離出氧氣和一氧化碳。如果日后此項技術成熟,氧氣可用于宇航員呼吸或者作為氧化劑,而一氧化碳和其他廢棄則排放到火星大氣中。

6、MEDA:移動氣象站,監(jiān)測并記錄火星大氣的溫度、氣壓、風速、風向、相對濕度以及沙塵的大小和形狀等。

7、RIMFAX:雷達探測儀,利用雷達對火星表面之下的地質(zhì)結構進行探測,能夠達到厘米級別的分辨率。

“毅力號”火星車還攜帶了一架名為“小機靈”的小型火星直升機,直升機重1.8公斤,高0.5米,螺旋槳直徑1.2米,由兩個反向旋轉(zhuǎn)的螺旋槳提供升力,功率350瓦。由于火星的氣壓只有地球氣壓的1%,空氣非常稀薄,因此要求螺旋槳轉(zhuǎn)動更加快速。“小機靈”直升機螺旋槳旋轉(zhuǎn)角速度可達2400轉(zhuǎn)每分鐘。水平移動的速度為10米/秒,爬升速度為3米/秒。這架小直升機靠頂部的太陽能板進行充電,電能儲存在鋰離子電池中。充電一天,大概能夠飛行90秒!由于這架直升機要通過毅力號進行信息接力傳輸,因此,距離“毅力號”最遠航程僅300米,最遠通訊距離為1公里。

直升機上配有兩個攝像頭,將幫助科學家準確查看火星的地貌。就其本身而言,“小機靈”并不是火星探索任務的關鍵,但未來當漫游車無法滿足探測需求時,直升機提供了另一種可能。

由于自身攜帶了眾多重要精密儀器和關鍵設備,因此使用太陽能供電難以滿足“毅力號”火星車的需求,所以“毅力號”火星車使用的是“放射性同位素熱發(fā)電機”(Radioisotope Thermoelectric Generator,縮寫為RTG)提供電能。其原理是,通過熱電偶裝置把放射性同位素钚-238衰變產(chǎn)生的熱直接轉(zhuǎn)換為直流電來提供火星車的行駛和各項儀器設備使用。

“毅力號” 的成功登陸令人激動,標志著它邁出了萬里長征的第一步。未來,還有更多的挑戰(zhàn)等待著它,科學家們期待著它能進一步揭開火星神秘的面紗。

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