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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:

  当奥德赛号从漫游车上空飞过时,每次能通信8分钟,最多能传输250Mbit的数据,而这250Mbit的数据需要20小时才能传到地球。

  挑战

  艰难的旅程

  进入火星大气层后,好奇号需要在7分钟内将速度从2.1万公里每小时降低为零,这段时间被称为“恐怖7分钟”

  火星为什么难以接近?这其实不算是一个问题。探索任何其他行星都是非常困难的,因为两颗行星之间不仅距离遥远,而且它们的位置一直在变化。Steed打了一个比方说,“这就相当于一个篮球运动员要在运动中跳投一个篮球,把它投进一个运动的篮球框里,而且还必须是空心球。最重要的是,这个运动员如果在北京的话,那个篮球框可能就在纽约那么远、甚至更远的地方。这个难度可想而知。”

  “火星是一颗很‘讨厌’的行星,它有一层很稀薄的大气,如果不管大气直接冲进去,那探测器肯定会烧毁,但这层大气又太稀薄了,就算使用很大的降落伞,也没有办法把好奇号的速度降到足够安全着陆的程度。所以最后还必须切断降落伞,采用反推火箭来减速。”Steed说。

  “跟之前的火星车相比,好奇号无论是体积还是重量,都要超出许多,所以像勇气号和机遇号那样用缓冲气囊着陆的方式已经是不可行了。”Steed介绍,火星表面有很多的沙石灰尘,如果直接坐着火箭着陆的话,会扬起大量的沙尘,又可能会给好奇号上的设备造成损坏。所以NASA的工程师才天才般地设计出了一套天空起重机,把好奇号从反推火箭上垂吊下来着陆。“整个7分钟的着陆过程,可以说是有史以来最复杂的一套着陆系统,非常疯狂,任何一个步骤出问题都会失败。”

  最重要的是,在好奇号着陆的时候,从火星到地球,连光都要跑14分钟!这就是意味着,好奇号经历的“恐怖7分钟”,地球上的人们根本插不了手。在我们知道好奇号闯入火星大气层的时候,它已经着陆至少7分钟了。

  正因为在地球上看不到火星探测器实时的变化,实时测控无法进行,探测器只能由自主导航控制。整个过程需要完美的程序、完美的编排、精确的计时,一点差错都不能有。

  由于距离过远,火星探测器发射的成功率也不高,只有不到50%。

  “由于火星跟地球公转轨道的关系,每隔两年多的时间,我们才有一次可以从地球上发射探测器前往火星的机会。其他时间不是说不可以,而是会消耗更多的燃料,飞行时间也会更长。”Steed表示,人类向火星上发射了许多着陆探测器,着陆的难度要比发射一个探测器环绕火星飞行难得多,好奇号的“恐怖7分钟”就是证明。

  经过了“恐怖7分钟”,好奇号稳稳停在了火星表面。接下来,这个有着6条腿和一只大胳膊的野外地质学家兼天体生物学家,就要开始它为期至少两年的勘探之旅了。

  勘探之旅并非没有考验。在着陆时,它的一个风向传感器就被溅起的沙石打坏。接下来,好奇号不仅要接受严酷低温和沙尘暴的挑战,也要遭受长途跋涉带来的风险——机器的损坏和路上的沙坑陷阱。

  不管怎样,好奇号已经安全着陆了,而且除了一个风速计以外,似乎一切正常。“我个人觉得,最大的挑战就是不要像勇气号那样,开到沙坑里把自己陷进去,最后失去与地球的联系。希望好奇号能够好运。”Steed说。

  装备

  十八般武器

  好奇号的个头跟一辆mini cooper相当,它携带的科学设备,从质量上来说相当于前代火星车的10倍

  为了完成更复杂更精细的任务,好奇号装备了十八般武器,个头也较其他火星探测器要大很多。Steed介绍,第一代火星车旅居者号,体积只有微波炉大小,第二代火星车勇气号和机遇号,个头有高尔夫球车大小,而第三代好奇号火星车,个头跟一辆mini cooper差不多。

  “确切地说,好奇号携带的科学设备,从质量上来说相当于前代火星车的10倍。”

  好奇号的“头部”两侧都有立体摄像头,可以用3D模式拍摄彩色照片和影片,这是最主要的成像工具,相当于人的左右眼。

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