科普:美國“毅力”號火星車有何獨特之處
2020年07月31日00:55

原標題:科普:美國“毅力”號火星車有何獨特之處

  新華社華盛頓7月30日電(記者譚晶晶)美國“毅力”號火星車30日搭乘美國聯合發射聯盟公司“宇宙神5”型運載火箭,從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發射升空,前往火星尋找生命可能存在過的跡象。

  今年7月至8月是每26個月一次的火星探測發射窗口期。繼阿聯酋首個火星探測器“希望”號和中國首次自主火星探測任務“天問一號”探測器之後,作為這個“火星季”發射的第三個探測器,美國“毅力”號有何獨特之處?

探索火星生命跡象

  據美國航天局介紹,繼“好奇”號火星車之後,“毅力”號將成為該機構造訪火星表面的第9個探測器。“毅力”號任務的目標包括尋找火星遠古時期可能存在過的生命跡象,探索火星的地質和氣候特徵,收集岩石和土壤樣本以供未來送回地球,以及為未來機器人和人類探索火星積累技術等。

  按計劃,“毅力”號將於2021年2月18日在火星赤道以北的耶澤羅隕石坑著陸,並至少花費一個火星年(約687地球日)對著陸區域進行探索。

  之所以選擇在耶澤羅隕石坑著陸,是因為這一區域過去是三角洲,極有可能在此發現過去微生物生命存在的跡象。據美國航天局介紹,耶澤羅隕石坑直徑約45千米,位於火星赤道以北的伊西底斯平原西緣。約30億至40億年前,一條河流流入耶澤羅隕石坑當時所在水域,形成了充滿碳酸鹽礦物和粘土的沉積物。任務團隊認為,這個古老的三角洲地區可能保存了有機分子和其他潛在的微生物生命跡象。

  “毅力”號搭載的科學儀器可探測有機物質以及測量岩石、土壤成分等,將幫助其找尋火星上可能存在過的生命。

“毅力”號上的黑科技

  “毅力”號大約3米長、2.7米寬、2.2米高(不含機械臂),重約1025千克,大小相當於一輛小汽車,是迄今美國航天局建造的體積最大、重量最重的火星車。

  美國航天局介紹說,“毅力”號搭載了多項有助未來人類探索和登陸火星的技術。它是攜樣本貯存系統前往火星,在火星上收集到的岩石和土壤樣本計劃未來由其他火星探測任務帶回地球。

  據介紹,“毅力”號整個旅程包括發射、約5億公里的飛行以及安全降落火星表面前的“恐怖7分鐘”曆險。火星車將借助由自帶火箭提供動力的、名為“天空起重機”的助降系統著陸在火星,其減速傘上的傳感器將記錄它進入火星大氣層時升溫及運行情況,從而幫助工程師優化未來載人探測器及宇航員棲息設施等大型太空設備的著陸設計。“毅力”號還搭載了名為“地形相對導航”的系統,它能使火星車迅速“理解”自己在火星表面所處位置,在向著火星表面降落過程中自動調整下降軌跡,以降至安全著陸點。

  為了研究火星表面地質特徵,“毅力”號還搭載了名為“火星地下實驗雷達成像儀(RIMFAX)”的探地雷達,這將是第一個在火星表面運行的探地雷達,科學家可以利用它拍攝高清圖像,以研究被掩埋的古代河床等地質特徵。RIMFAX未來還有望用於尋找地下冰層的儲存點,幫助宇航員獲取飲用水資源。

首架火星直升機同行

  “毅力”號近7個月的行星際旅程並不孤單,有一個特別的“小夥伴”同行,它就是首架火星直升機“機智”號。

  據美國航天局介紹,“機智”號構造輕巧,重量只有約1.8公斤,能夠通過太陽能板自行充電,每次最長飛行時間90秒,最長飛行距離300米,飛行高度約3米至4.5米,它將成為首架在地外行星飛行的直升機。

  旅途中“機智”號將棲身於“毅力”號“腹部”,到達後它將迎接火星惡劣自然環境的挑戰。為了能在稀薄的火星大氣層中飛行,與同樣質量可在地球飛行的直升機相比,“機智”號螺旋槳葉片要大得多,轉速也要快得多。“毅力”號著陸點耶澤羅隕石坑的夜間溫度可低至零下90攝氏度,如何在寒冷的火星夜晚生存下來也成為“機智”號主要任務之一。

  美國航天局表示,如果“機智”號首飛成功,將在30個火星日(約31個地球日)的窗口期內執行後續4次試飛任務。任務團隊將通過“機智”號驗證在火星大氣層飛行所需要的技術,為籌備未來機器人或人類探索火星時攜帶的先進飛行器打下基礎。

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