標籤: 暫無標籤

火星車,全稱火星漫遊車,是指在火星登陸用於火星探測的可移動探測器,是人類發射的在火星表面行駛並進行考察的一種車輛。火星車由美國和前蘇聯多次發射。火星車傳來了大量的火星資料,為人類了解火星做出了巨大的貢獻。

1 火星車 -產生歷史

火星車火星車

 鑒於火星是太陽系中表面環境與地球最接近的天體,很多人認為,火星上可能有「火星人」,至少有生物。這些猜測使人類對火星的興趣進一步提高。因此,航天技術發展起來后,(前)蘇聯和美國都開始發射火星探測器。1962年11月前蘇聯向火星發射第一個火星探測器「火星1號」。此後的30多年,人類共向火星發射了30多個探測器。即有環繞火星飛行的軌道探測器,也有登陸火星的探測器。

這些探測器給人類帶來很多信息,尤其是基本否定了火星上有生物的可能。但還是有人認為,火星上也許只有局部地區有少量低等生物,固定的探測器無法找到;同時人類也想進一步了解火星更多地區的情況,火星漫遊車應運而生。

1997年發射的火星探路者號探測器第一次釋放了火星漫遊車索傑納號。但它僅有微波爐大小,重約10kg,不能離開固定的探測器(火星探路者號)太遠。

2003年美國航空航天局(NASA)又開始了新的計劃,發射「雙胞胎」火星漫遊車。這兩車火星漫遊車的官方正式名稱為火星探測漫遊者,代號MER(英文縮寫),兩車分別代號MER-A和MER-B。

2002年11月4日,美國航空航天局宣布與著名玩具公司樂高協作,舉行「為火星漫遊車命名」的競賽。據悉,共有近萬人參加了這項活動。美國亞利桑那州的9歲女孩,索菲·科利斯最終脫穎而出,成為優勝者。兩車分別命名為勇氣號和機遇號。

2 火星車 -蘇聯火星車

「火星2號」和「火星3號」

火星車蘇聯的「火星2號」和「火星3號」

 「火星2號」發射時間:1971年5月19日

「火星2號」登陸時間:1971年11月27日

「火星3號」發射時間:1971年5月28日

「火星3號」登陸時間:1971年12月2日

「火星2號」和「火星3號」探測器都是蘇聯「Marsnik」計劃的組成部分,它們都成功抵達火星軌道,並給這顆紅色行星拍攝了大量照片。這兩顆探測器完全一樣。「火星2號」和「火星3號」探測器包括登陸器,登陸器帶有火星車,名叫「Prop-M」。 每個火星車通過一根15米長的電纜與各自的登陸器連接在一起,通過這種方法傳輸信息。

兩個火星車通過滑雪板「走路」,它們的裝備可以對火星土樣進行分析。然而最終兩個火星車都與母船失去了聯繫。「火星2號」號墜毀在火星上。而「火星3號」在軟著陸20秒鐘后便停止了工作。它們的前輩――「火星1號」在前往火星的途中就失敗了。

3 火星車 -美國火星車

1999年1月:「火星極地著陸者」號發射,當年12月在火星南極降落過程中,著陸器以及攜帶的兩個小型探測器與地球失去聯繫。

2001年4月:「奧德賽」號探測器發射,當年10月抵達繞火星軌道,並一直工作至今。

2003年:「勇氣」號和「機遇」號火星車分別於6月和7月發射升空,前者目前(2011年)已與地面失去聯繫,後者仍在超期服役。

2005年8月:「火星勘測軌道飛行器」升空,2006年3月進入繞火星軌道,目前(2011年)仍在火星軌道上探測。

2007年8月4日:「鳳凰」號火星著陸探測器升空。它於2008年5月25日成功降落在火星北極附近區域,目前(2011年)已與地面失去聯繫。

2011年11月26日,美國「好奇」號火星車從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發射升空,這個探測器主要用於探索火星過去或現在是否存在適宜生命生存的環境。

索傑納號
火星車美國「索傑納」火星車

1997年7月4日,美國「火星探路者」飛抵火星考察。「火星探路者」上執行火星探測使命的索傑納火星車是一個有6個輪子的小機器人。

它主要探測和分析大量岩石和土壤的化學組成,所配的儀器為一台阿爾法質子X射線光譜儀。索傑納火星車前部有兩台黑白照相機,後部裝有一台彩色照相機.可對附近目標拍攝特寫鏡頭,其上還有一個數據機,所獲得的探測數據通過該裝置傳到著陸器上,再由著陸器傳回地面控制中心。

「火星探路者」降落在火星上6小時后,就向地面控制中心發回了第一批彩色照片,其中一幅360度全景照片顯示出火星的地表活像地球上的荒漠,著陸點附近有一些鵝卵石,遠處依稀可見約300米高的山峰和丘陵。火星岩石主要由石英、長石和輝石構成,這種組成與地球上的岩石非常相似。索傑納火星車在探測器著陸點附近還發現了三種類型的土壤,在距著陸點幾千米處發現一長形的淺隕石坑,這有可能提供小行星撞擊火星的證據。

火星車許多火星照片還表明,在探測器著陸的阿瑞斯平原遠古時曾發生過特大洪水。從照片上可清楚地看到因受強大洪流衝擊而堆積的鵝卵石和岩石上留下的白色水痕。索傑納火星車對火星岩石的分析,有利於支持火星上曾有過生命的論點。

索傑納原來的設計壽命為7天,登陸器為30天以上。然而,索傑納卻工作了3個月,是原設計時間的12倍多。探路者的主發射機直到1997年9月27日才停止工作,它的微型輔助發射機直到10月6日仍發回信號,此後才陷入沉沒之中。之後NASA的科學家們經過5個多月滿懷希望的努力,想再與索傑納及探路者取得聯繫,但終於以失敗告終,於是他們把當地時間1998年3月11日下午1時21分作為探路者及索傑納的死亡時間,這是在它登陸后的第250天。登陸器和火星車的壽命大大超出了科學家們的期望。

勇氣號
火星車美國的「勇氣」號和「機遇」號火星車

2003年6月10日,勇氣號發射成功。2004年美國東部標準時間1月3日勇氣號登上火星。 勇氣號長1.6米、寬2.3米、高1.5米,重174千克。它的「大腦」是一台每秒能執行約2000萬條指令的計算機,不過與人類大腦位置不同,計算機在火星車身體內部。它有自己的大腦、頸、頭、眼睛、手臂,甚至還掌握著與人類地質學家所用工具類似的放大鏡和鎚子。所謂「頸」和「頭」是火星車上伸出的一個桅杆式結構,距火星車輪子底部高度約為1.4米,上面裝有一對可拍攝火星表面彩色照片的全景照相機作為「眼睛」。兩台相機高度與人眼高度差不多,有了它們,火星車能像站在火星表面的人一樣環視四周。當「勇氣」號發現值得探測的目標,它會以6個輪子當腿,運動至目標面前,然後伸「手」進行考察。火星車的「手臂」具有與人肩、肘和腕關節類似的結構,能夠靈活地伸展、彎曲和轉動。上面帶有多種工具。工具之一是顯微鏡成像儀,能像地質學家手中的放大鏡一樣,以幾百微米的超近距離對火星岩石紋理進行審視。另外還有穆斯鮑爾分光計和阿爾法粒子X射線分光計,可以用來進一步分析岩石構成。還有一個相當於地質學家常用的小鎚子的工具,能在火星岩石上打出直徑45毫米、深約5毫米的洞,為研究岩石內部提供方便。

機遇號

作為勇氣號的「孿生兄弟」,機遇號也在2003年6月25號成功發射。他與勇氣號結構相同,任務也基本相同。

他們的基本任務是尋找火星上是否存在過水的證據。根據它們各自的發現,科學家已能就此得出肯定的結論。在探測使命延長后,它們將繼續在火星上探水。此外,科學家還為火星車擬定了其它一些新的科研目標,包括繼續研究火星大氣、對繞火星運行的探測器數據進行校驗以及研究火星車太陽能電池板在塵埃長時間沉積情況下特性的變化等。

好奇號

「好奇」號火星車以前被稱作「火星科學實驗室」,後來根據一項大學生命名競賽結果得到了「好奇」號這個名字。是最具技術挑戰的一個星際探測器。它大小與普通小汽車相當,比「勇氣號」和「機遇號」重5倍之多,過900千克,長度約為「勇氣號」的兩倍。

以核動力驅動的「好奇者號」攜帶的探測設備更多、更先進,在火星表面的連續行駛能力更強。它能夠在火星崎嶇的表面行進得更遠,其設計原件也超出了兩位「前輩」兩倍之多。「好奇者號」火星探測器有行駛用的6個輪子,而在它的立柱上安裝有攝像機,但是與「勇氣」號和「機遇」號不同,它將安裝有一台激光器以便蒸發表面岩石薄層,因此它有可能研究地表下層。MSL同樣也將收集岩石和鹽沉積物進行分析,MSL艙內將安裝有識別像蛋白質、氨基酸以及其他酸和鹼一類有機物的特殊儀器,這些有機物有可能是生命活動的產物。  

火星車好奇號火星車

用於MSL的核反應器由美國能源部研製,核反應器動力通過鈈衰變時獲得,因此火星車動力源可以在火星表面上維持一年或一年以上的研究。另外,MSL還安裝有太陽能電池,太陽能電池有助於整個使命的完成。 

並且「天鶴(Sky-crane)」助降系統也十分先進。它還擁有一套進入火星大氣層的新系統,該系統對於未來的火星探測任務以及將火星樣品帶回地球而言,同樣至關重要。

這一探測器在2009年時延遲發射,已直接導致探測器的花費上升了86%,從9.69億美元上升為18億美元。整體費用也上升了56%,從16億美元變為25億美元。由於地球和火星每兩年才會出現一次最佳位置,如果這次仍再延誤,下次的發射時間將為2013年,額外費用又將增加5.7億美元。

直到2011年2月份為止,「好奇者號」仍存在1200個亟待解決的問題。不過到2011年3月,「好奇者號」已開始準備11月的發射行動。6月22日它還被運往位於美國東部佛羅里達的肯尼迪航天中心。計劃於2011年11月25日到12月18日之間發射。所以由於探測器的複雜性,仍有很多人認為,直到11月25日,也未必能將一個完美的探測器送上火星。

「好奇者號」探測器將降落在火星的蓋爾隕石坑中的一個5000米高地附近的層狀沉積物上。這個隕石坑位於火星赤道以南,形成於大約3.5億至3.8億年前,面積相當於美國康涅狄格州和羅得島州之和。蓋爾隕石坑內中心山丘的層狀物含有黏土和硫酸,著陸點周圍存在沉積物形成的沖積扇區域,這些物質和地貌的形成都與水有關。 

4 火星車 -英國火星車

2010年,英國科學家設計出一款新型核動力跳躍式火星車,它每次能跳0.5英里(約合800米)遠,用以對這顆紅色行星的表面展開探索。 在為期6年的任務期間,它可以行進400英里(約合645公里),遠遠超過美宇航局的「勇氣」號火星探測器。後者7年間僅在火星表面漫遊15英里(約合24公里)。這款創新性火星車可吸收火星大氣中的二氧化碳,接著像火箭一樣,將二氧化碳壓縮為燃料驅動其前行。它每次充電需要一周時間,將會對火星表面和地下的物理與化學特徵進行勘測。

英國萊斯特大學研究人員在英國《皇家學會學報:A輯》雜誌上詳細介紹了他們的設計。「這款火星車的核心是放射性同位素熱源。這個熱源將有兩種用途。一種是熱源將熱能傳輸給推進劑(燃料),令火星車加速行駛。燃料是從富含二氧化碳的火星大氣中搜集而來。所以,要想加燃料,每跳一次以後,熱源會轉換為電力生成模式。電力會驅動一台壓縮機,從火星大氣中搜集二氧化碳,壓縮到燃料箱。

跳躍式火星車可以令科學家對以前難以到達的區域進行勘測,比如多岩石地形,或常見於隕石坑的陡峭斜坡。如此一來,科學家就能揭開火星過去是否更濕潤的謎團,甚至於證實火星環境是否支持生命。

5 火星車 -十大發現

火星車機遇號火星車拍攝的「火星藍莓」
火星曾是一個濕潤的星球
很久以來,科學家便認定火星也一度是一個濕潤的世界,「機遇」號和「勇氣」號的發現更是為他們的這一推測提供了強有力的證據。這些證據包括富含硅石的土壤、火星「藍莓」以及波浪狀的岩層,所有這些都只有在水流過火星地表時才能形成。測量火星溫度火星車提供的數據允許科學家得以第一次創建一個有關火星溫度的詳細的溫度曲線圖,同時也第一次提供了有關火星上存在上升熱氣流的證據。後者能夠為未來的火星飛船設計師提供幫助。拍到類似地球上的雲在眾多的「第一」中有一個是不得不提的:兩個火星車第一次在火星表面拍到火星空中類似地球上的雲。給地球拍照在火星車的幫助下,人類第一次得以在遙遠的火星上拍攝地球照片,雖然無法與阿波羅號宇宙飛船的8名宇航員拍下的著名的地球圖片相比,但「勇氣」號拍攝的這張照片卻具有相當大的歷史意義,它標誌著人類第一次在另外一顆遙遠的星球上拍攝地球的照片。拍攝到火星塵暴

火星車火星車拍攝的地球

2005年,「勇氣」號成功地拍下了在火星表面「昂首闊步」的塵暴的錄像。這段錄像讓科學家獲得一次難得的窺視火星塵暴的機會。時下,一些較為活躍的過程仍在「修整」火星表面,塵暴正是其中之一。

火星有過三張「臉」根據火星車傳回的數據,科學家認為,火星在經歷3個截然不同的地質代過程中變得日益乾燥。如果正如我們猜測的,火星上確有生命存在,那它們也只能在火星幼年時期存活下來。火星原來是個「臭球」人類還未入主火星,自然不能在這個紅色星球上痛痛快快地呼吸一下那裡的空氣。但兩個火星車的發現提醒人們最好不要那麼做,原因在於:它們在火星岩石內部發現了高濃度的硫磺,這也就是說,火星就像臭雞蛋一樣發出臭氣。發現星外來客
火星車火星上火山爆發形成的玄武岩

在2005年對火星的探測過程中,「機遇」號偶然間發現了一塊籃球大小由鐵和鎳構成的岩石。這塊岩石是迄今為止人類在另外一個星球上發現的第一顆隕石。

火星曾發生過強烈火山噴發

「勇氣」號在它的登陸點古瑟夫隕石坑發現了玄武岩,這一發現有力地暗示了該地區可能是一場火山噴發的產物——噴發過程中,岩漿和水混合在一起。

最後的使命「機遇」號的最後使命可能就是對維多利亞隕石坑的匆匆一瞥。在近兩年的長途跋涉之後,「機遇」號最終到達維多利亞隕石坑,隨時可能進入坑內一探究竟,但由於一場全球性的塵暴威脅到太陽能電池板的供電,這項任務面臨終止的可能性。
上一篇[魚睡覺]    下一篇 [暴鳶]

相關評論

同義詞:暫無同義詞