北京時(shí)間2月19日凌晨4點(diǎn)55分左右,美國(guó)“毅力號(hào)”火星車(chē)成功登陸火星,成為美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)第5個(gè)成功登陸的火星車(chē)。
大約一周前,“希望號(hào)” 和 “天問(wèn)一號(hào)” 已經(jīng)順利制動(dòng)進(jìn)入環(huán)火軌道。阿聯(lián)酋此次的任務(wù)只是環(huán)繞火星,不包括登陸。而中國(guó)計(jì)劃完成 “環(huán)繞、著陸、巡視(探索)” 三個(gè)目標(biāo),所以 “天問(wèn)一號(hào)” 會(huì)先環(huán)繞火星勘察 3 個(gè)月左右,之后再找合適的時(shí)機(jī)著陸。
因此,沒(méi)有環(huán)繞火星計(jì)劃的 “毅力號(hào)” 雖然出發(fā)最晚,抵達(dá)火星最晚,卻可以第一個(gè)完成登陸。著陸成功后,“毅力號(hào)” 將稍事休整,工程師將花費(fèi)數(shù)周的時(shí)間對(duì)所有儀器和功能進(jìn)行測(cè)試和校準(zhǔn)。資料顯示,“毅力號(hào)”火星車(chē)和一輛小轎車(chē)差不多,長(zhǎng)3米、寬2.7米、高2.2米、質(zhì)量約1噸,是有史以來(lái)最重的火星車(chē)。
美國(guó)毅力號(hào)火星車(chē)成功登陸火星:帶上了哪些黑科技?
“毅力號(hào)”火星車(chē)上攜帶了眾多科學(xué)儀器,具體來(lái)看有以下幾類(lèi):
毅力號(hào)火星車(chē)攜帶的七大科學(xué)儀器,圖源:NASA
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1、Mastcam-Z:變焦全景相機(jī),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(chē)行進(jìn)。
2、SuperCam:激光超距分析儀,能夠遠(yuǎn)距離利用高清相機(jī)、激光和光譜儀對(duì)火星上的巖石和土壤成分進(jìn)行分析。
3、PIXL:X射線光譜儀,能夠利用礦物對(duì)X射線產(chǎn)生熒光的原理進(jìn)行更加精確的分析。裝配有微距相機(jī),能夠看清非常細(xì)小的火星沙粒。
4、SHERLOC:紫外光譜儀,能夠利用紫外激光對(duì)礦物和有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分析。
5、MOXIE:火星氧氣資源利用實(shí)驗(yàn)裝置,這臺(tái)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(xiàng)技術(shù)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(dòng)氣象站,監(jiān)測(cè)并記錄火星大氣的溫度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、相對(duì)濕度以及沙塵的大小和形狀等。
7、RIMFAX:雷達(dá)探測(cè)儀,利用雷達(dá)對(duì)火星表面之下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測(cè),能夠達(dá)到厘米級(jí)別的分辨率。
“毅力號(hào)”火星車(chē)還攜帶了一架名為“小機(jī)靈”的小型火星直升機(jī),直升機(jī)重1.8公斤,高0.5米,螺旋槳直徑1.2米,由兩個(gè)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(dòng)更加快速?!靶C(jī)靈”直升機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)角速度可達(dá)2400轉(zhuǎn)每分鐘。水平移動(dòng)的速度為10米/秒,爬升速度為3米/秒。這架小直升機(jī)靠頂部的太陽(yáng)能板進(jìn)行充電,電能儲(chǔ)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(jī)要通過(guò)毅力號(hào)進(jìn)行信息接力傳輸,因此,距離“毅力號(hào)”最遠(yuǎn)航程僅300米,最遠(yuǎn)通訊距離為1公里。
直升機(jī)上配有兩個(gè)攝像頭,將幫助科學(xué)家準(zhǔn)確查看火星的地貌。就其本身而言,“小機(jī)靈”并不是火星探索任務(wù)的關(guān)鍵,但未來(lái)當(dāng)漫游車(chē)無(wú)法滿足探測(cè)需求時(shí),直升機(jī)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(guān)鍵設(shè)備,因此使用太陽(yáng)能供電難以滿足“毅力號(hào)”火星車(chē)的需求,所以“毅力號(hào)”火星車(chē)使用的是“放射性同位素?zé)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%8F%91%E7%94%B5%E6%9C%BA/">發(fā)電機(jī)”(Radioisotope Thermoelectric Generator,縮寫(xiě)為RTG)提供電能。其原理是,通過(guò)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(lái)提供火星車(chē)的行駛和各項(xiàng)儀器設(shè)備使用。
“毅力號(hào)” 的成功登陸令人激動(dòng),標(biāo)志著它邁出了萬(wàn)里長(zhǎng)征的第一步。未來(lái),還有更多的挑戰(zhàn)等待著它,科學(xué)家們期待著它能進(jìn)一步揭開(kāi)火星神秘的面紗。