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揭秘"好奇号"火星车: 装备十八般武器
发布时间:2012-08-27   来源:南方日报  作者:  编辑:

  安装在好奇号主车身上的火星降落成像仪是一台小型摄影机,负责拍摄好奇号着陆过程的影像,并为科学家提供盖尔陨坑的地质信息。

  最引人瞩目的是化学相机。这个其貌不扬的相机包括了一个装在桅杆上的激光器,通过发射激光,可以将7米远的岩石和土壤上烧出小洞,使其表层汽化,并分析被汽化的尘埃的光信号,鉴定其化学成分。8月19日,好奇号初试身手,用激光射击了3米外的一块石头。化学相机还包含一个可以确认受激原子类型的光谱仪和一个可以捕捉激光照射区域详细图像的望远镜。

  火星车环境监测站安装在“好奇号”桅杆中部,负责测量火星气候的日常和季节性变化。它能够评估火星表面风速、风向、气压、相对湿度、地面温度、紫外线辐射程度等。

  好奇号长长的机械手臂备有钻头,可钻入岩石内部采集样本,并在机身内进行化验,将分析结果及时传给地球上的NASA。

  机械手上有两个装置,一个是一台X射线仪,安装在好奇号机械臂末端,负责测量火星岩石和泥土中不同化学元素的丰度。这一仪器与样本接触后,能发射X射线和氦核,将样本元素中的电子轰出原子核轨道,进而产生X射线。根据放射出的X射线特征,科学家能够确定遭轰击元素的类型。

  另一个则是一台约4厘米宽的放大摄像仪,能够拍摄小到12.5微米的岩石细节特征照片。此外,这台成像仪还可以向岩石发射紫外线,探测碳酸盐和其他化学沉积物。如果存在这些物质,说明可能有水流过。

  安装在主车身背部附近的中子探测器能发射出中子到地下50厘米深,然后通过观察中子与氢原子核相互作用后发生的能量变化来确定氢的存在。而氢是火星上有水的一个重要指标。

  为了帮助宇航员实现将人类送上火星的这一终极目标,好奇号上的辐射探测器将监测来自太阳的高能原子和亚原子粒子,评估火星表面的辐射环境及其对未来登陆火星宇航员的危害。这些信息对未来的载人火星探索以及评估火星是否具有适于生命存在的环境都很重要。

  在好奇号所有的设备中,火星样本分析仪是最核心的设备。整个科学探测设备重80千克,这一台仪器就占了38千克。它由3个独立的工具构成,分别是质谱仪、气相色谱仪和雷射光谱仪,他们能够分析岩石和土壤样本,寻找有机物。科学家希望“好奇号”能够发现对生命至关重要的碳、氮、氢和氧元素。

  矿物检测器通过X射线衍射分析“好奇”号机械臂搜集的粉末状岩石和土壤样本,鉴定其中的矿物种类。它对于硫、氯、溴等与盐的生成密切相关的物质敏感度特别高,可看出是否曾经与水发生过作用。

  华裔女孩命名好奇号

  好奇号是由来自美国堪萨斯州的华裔女孩马天琪命名的。在2009年举办的火星探测器命名征文比赛中,正读小学六年级的马天琪的文章从9000多件作品中脱颖而出。

  在马天琪的获胜短文中,她说“好奇心是燃烧在每个人心中的一个永恒的火焰”,好奇心是一种激情。她还在很小的时候就想知道天空为什么是蓝色的,为什么天上的星星会眨眼。

  当年6月8日,12岁的她首次受邀来到NASA位于加州的喷射推进实验室,在火星车上写下“Curiosity”(好奇)并签名“Clara Ma、马天琪”。火星上也将因此首次出现中文姓名。

  马天琪的父亲马喜庆、母亲曹力生毕业于清华大学,上世纪90年代来到美国,职业是工程师。

  火星探索征程

  尽管前路诱人,但人类飞往火星的征程却是危险与失败交迭的过程。

  苏联是最早进行火星探测的国家。早在1960年,前苏联便相继发送两枚火星探测先行者,但都未到达指定的地球轨道。在1971-1988年间,苏联曾成功地发射了6个火星轨道器和4个着陆器,但除了3个轨道器外,其余的都在到达火星宣告失败。

  美国对火星的探索自1962年发射水手3号探测器开始,但其升空后不久便坠落。1964发射的水手4号一年后在距离火星一万公里的高空掠过,获得了第一批火星照片。此后,除了水手8号不幸夭折之外,水手5-9号都成功发回了从天空观测到的火星数据。

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