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无锡经济 一文读懂机遇号华丽谢幕:秒速1厘米在

无锡教育 2019-10-09 15:31113未知admin

  地球外最适合开发的星球火星是整个太阳系中除,60年代便开始探测人类也早在上世纪,的失败率很高但早期探测,得真正意义上的一次成功苏联甚至直到解体都未取。0年代冷战时期的疯狂后在经历上世纪60-7,测戛然而止人类火星探,年代才重新开始直到上世纪90。很不幸但是,号(1992年)失败美国开局的火星观察者,1996年)也在升空后失败俄罗斯开局的火星96号(。

  可以移动的车为了成为一个,外的动力、成像和导航系统勇气号和机遇号必须装载额,务中是基本不存在的这在定点着陆的任。两块背上的太阳能电池板两个探测器动力都来自,伏电池、可以吸收并利用太阳多个光谱中的能量它们采用了当时地球上最为先进的多结太阳能光,如地球丰富且大气中布满沙尘但由于火星表面太阳能远不,供每天900瓦特小时的能量在最好的状态下太阳能仅能提,一度电不到,普遍在半度电水平平均下来工作效率。

  照系统以辅助导航和自我轨迹判断火星车还必须携带有大量图像拍,有人帮它们指路毕竟火星上可没,自足完成必须自给。此因,航相机安装在1。5米高的头部它们都携带了一个全景相机、导,机拍摄前后左右以避免危险身上还需要携带四个避险相,“畏首畏尾”可谓是标准的。办法没有,价高达4亿美元的一辆车毕竟这是个极其精密、造,致计算经过大,就接近15000人民币平均下来大概每克的价值,克300人民币)做的车贵太多了这可比一辆用纯黄金(金价大约一。

  一件容易的事情火星降落从不是。低于地球火星引力,薄大气存在稀,陆地球一样但可以像着,步降落伞结合的方式减速使用空气阻力摩擦和进一。度较快由于速,会不断在探测器表面积累摩擦能产生巨大的热量,(好奇号火星车降落过程)达到惊人的2100摄氏度。是但,也过于稀薄火星大气,1%不到仅有地球,作用有限它的减速,用降落伞即可完成最终减速所以不可能像地球一样使。

  计划按照,(Gusev Crater)勇气号着陆在古瑟夫陨石撞击坑,可能隐藏着火星土壤的深层秘密这个170千米宽的超级撞击坑;ridiani Planum)机遇号着陆在子午线高原(Me,在大量的结晶赤铁矿这里曾经被发现存,能是火星巨大的海洋/湖泊所在地这意味着在远古时代这里极有可。

  我防护系统根据它的自,20秒检查地形、避免风险它还要每开10秒就停下来。效果是:花了10秒钟所以实际上火星车开的,个人类手掌的长度往前爬了大概一,喘息20秒钟然后停下来,力往前爬再继续努。

  、降落伞减速后在进行大气减速,须利用反推火箭工作探测器降落装置必。巨大的燃料箱、发动机、传感器等占据但自带反推火箭会导致探测器底部被,就会成为死重一旦降落后,移动的火星车执行任务非常不适合应该自由。

  星后果然不负众望两个小家伙抵达火,海量科研成果为我们带来了,、探路者号/旅居者号任务的研究成果大大补充了“前辈”维京一号/二号。了火星土壤成分它们进一步分析,5%是有机物、45%是矿物质和金属而言相比较地球土壤中基本50%是水和空气、,有2%的水和空气火星土壤中仅仅,都是矿物质和金属而余下的98%。外此,次发现了镍和锌元素在火星土壤中还首,自火星深层内核这二者理应来,土壤可能源自火山喷发而来这个发现意味着火星表面的,烈地质活动时期的产物也就是火星亿万年前剧。

  情况好很多而机遇号,一片碎石沙地中它曾经也陷进过,各种模拟才最终花了一个半月时间逃离不过后来依靠地球上两个“堂兄弟”的,重新命名为“地狱沙丘”那一小块地区也因此被。它更加小心从此之后,018年年中一直工作到2。

  :“我们选择登陆月球正如肯尼迪总统的名言,为它简单不是因,它很难”而是因为。火星车两辆,类的伟大使命也肩负着人。

  的是幸运,德赛号轨道器取得巨大成功2001年发射的火星奥,的火星车提供信号转发它可以为地面功率较低,以在2003年顺利踏上旅程这意味着两辆火星车任务可。

  是气囊弹跳方式:降落伞脱离后最后勇气号和机遇号的选择方案,行减速和悬停确定着陆地点依然采取火箭反推方案进。又分成两个部分不过此时着陆器,冲火箭和燃料罐一部分携带有反,后牢牢包裹在巨大的气囊中另一部分则将火星车折叠。好着陆区域后着陆器确定,用绳索牢牢吊住会将气囊弹出并,下达后绳索断裂稳步下降命令。地表数米处释放气囊在距离火星,次弹跳后稳定下来随后在地面经过多。往往有平衡设备巨大气囊内部,星车跟地面保持正确的姿态能保证气囊停止后折叠的火,囊打开随后气,展开并驶出火星车缓缓,任务时已经成功验证这个技术在探路者号。

  而然,年来60,成功与失败大约各占一半人类发射的火星探测任务。机遇号永远长眠在火星时当我们在缅怀勇气号和,、深空二号、火星96、福波斯·土壤号、小猎犬二号、斯基亚帕雷利号并未成功降落在火星还有火星二号、火星三号、火星六号、火星七号、福波斯一号、福波斯二号、极地登陆者号。的着陆器名单这仅仅是失败,上轨道器而如果算,单会更长这个名。火星探测,很难真的。

  号也在慢慢老去但后期的机遇,算机会不断重启每天的机上计,自动清空数据存储工作一段时间就会,上了“痴呆症”和“失忆症”它犹如沉沉暮年的老人一样患,又深感无奈让人惋惜。

  全球性沙尘暴时而当火星爆发,照且附着在太阳能电池板表面漫天的黄沙会急剧减弱太阳光,100瓦特小时的能量使得一天的产能仅仅为,进入休眠状态火星车必须。峰时的900瓦特小时即便是天气最好、高,普通热水器工作半个小时这些能量仅能让地球上的,瓦的老式灯泡亮一天只能维持一个40。是避免夜晚时没有能量来源为了充分利用能量、尤其,7千克重的锂电池以储能在火星车上还背了两个。

  2月13日2019年,遇号火星车联系800余次未果后NASA在与已经失联许久的机,任务结束最终宣布。最后竟工作15年的伟大任务这一原计划任务周期90天、,谢幕华丽。0个篇章本文用1,和机遇号的伟大历程为你重新回顾勇气号。

  地球上的玄武岩、表面覆盖了多层不同物质它的“兄弟”机遇号则详细研究了大量类似,富含粘土的山丘它还去了一个,古湖泊的底部以及一个远,种铁锈)在内的含水矿物质那里发现了包括赤铁矿(一,测到了水流淌过后的痕迹它甚至在撞击坑底部观,地下依然可能存在液态水这意味着也许今天火星。无锡教育的礼物:它找到了一颗铁镍构成的陨石机遇号也比较幸运遇到了一个来自太空,外星球找到陨石也是人类首次在。

  臂上在手,体仪这种能够详细解读岩石和土壤中化学成分的仪器既有穆斯堡尔谱仪、阿尔法粒子X射线光谱仪、磁,种能从远处和微观的近处观察土壤结构图像的设备也有热辐射光谱仪(装于头部)和显微成像仪这。然当,器得到研究的样本为了辅助这些仪,个研磨工具还需要一,石粉碎将岩。仪器时在使用,要停下来火星车需,集中在机械臂上将大部分能量,缓缓抬到要研究的地方放下机械臂把带有仪器们的前端,以开始工作仪器才可。

  千载难逢的航天大事两个火星车任务是,参与科研项目、尤其是普及科学知识的重要性NASA和世界主要科研机构都意识到了公众,取了小学生征文比赛的方式因此这两颗火星车命名采。终最,克里斯获得此次征文大赛的桂冠年仅9岁、小学三年级的索菲·,车命名的来源:“我之前住在孤儿院她最经典的一句话也成为两个火星,冷、孤独黑暗、阴。幕降临每当夜,繁星以排解忧伤我总是仰望天空,一天能飞至太空梦想着自己有。美国在,于可以成真我的梦想终,勇气”和“机遇”谢谢你给我的“。”!

  虽然移动速度极慢勇气号和机遇号,们成为了最优秀的火星车但超长服役的结果却使它。作了2269天勇气号共计工,5000多天机遇号工作了。创造了在太空中最远行驶里程的记录机遇号以平均1厘米/秒速度运动,行进了45千米以上它已经在火星表面,nokhod 2)在月球表面创造出的39千米的记录早已超过前苏联在1973年发射的月球车二号(Lu。龟兔赛跑里的乌龟机遇号就好比是,持到了最后的胜利虽然慢但一直坚。

  。3米、长1。6米、有6个轮子的庞然大物考虑到这两个火星车是个高1。5米、宽2,、科研、数据分析处理功能还要完成复杂的通讯、导航,就很有限了这点电力。星表面驰骋的场景完全不同这跟大家想象的火星车在火,速度是以厘米/秒来计算事实上两辆火星车的运动,限速度仅有5厘米/秒它们俩的“飙车”极,仅有1厘米/秒而平均运动速度。

  不死老兵,是老去他们只。经成为了人类文明的新地标这些长眠在火星的探测器已,的征程未来,旧在路上我们依。

  外此,在5000万千米级别火星距离地球最近也,分钟的往返通讯延迟这已经意味着将近6,者自转造成的遮挡实际还要考虑二,远大于此实际时间。球上人工控制和监测完成整个登陆过程不可能由地,入火星大气边缘从探测器开始进,火星着陆到最终,钟左右时间只有7分,靠自己必须。时间短暂虽然着陆,操作要独立进行全程却有上千个,题都会导致功亏一篑任何一个环节出问。年10月19日例如2016,器在执行任务时最后一刻失败欧空局斯基亚帕雷利号着陆,表面粉身碎骨直接撞向火星。号火星车所在的子午线高原否则它的着陆地点亦是机遇,为并肩战斗的伙伴如果成功它们将成。无比遗憾只是结果!

  需求下在这种,者(Mars Exploration RoverNASA的火星探测计划就正式立项了火星探测漫游,)项目MER,185千克的火星车它包括两个重量为,和MER-BMER-A,同且互为备份二者完全相。想到但没,劫:大气勘探者号轨道器直接焚毁在火星大气中1999年美国两个抵达火星的任务再次面对浩,离地表仅40米处坠毁极地登陆者号则在距。情况下在这种,任务的压力可想而知这两辆火星车完成,星探测再次陷入低谷失败的代价使人类火。

  、通讯等核心问题后在解决了动力、导航,要的方面:科研终于到了最重!量有限虽然能,先进且高度集成化的科研仪器两辆火星车依然携带了非常,部伸出的机械“手臂”上面它们基本都安装在火星车前。无奈之举这也是,都是太阳能电池板因为整个背上几乎,力系统和结构系统底部又全部是动。

  020年未来的2,俄罗斯/欧盟等中国、美国、,探测任务前往火星都将有新一轮火星,繁忙的一段时间火星将迎来最为。疑问毫无,研究成果它们的,勇气号和机遇号将会大大超越。

  号出发前往火星前在勇气号和机遇,9月11日2001年,无锡教育史上最严重的美国遭遇了历,世贸大厦轰然倒塌纽约标志性的两座。3000人殒命这次袭击造成近,与救援的消防员们且相当一部分是参,了巨大的损失给美国造成,了哀悼的气氛之中事后全世界陷入,器也不例外这两个探测。们的名字但正如它,越挫越勇的心情代表了人类要,迹清理过程中在事后的遗,制作了一个特殊的线缆保护罩科学家们利用找到的金属材料,岩石粉碎工具它用来保护。

  火星探测数万年人类已经幻想了,索也尝试了60年航天时代的实地探,在不断加速这一切还。征服火星的那一天所有人都在等待,一种来自于地球的、可跨行星生存的生物人类从此可以被定义为一种全新的物种:。

  外此,也成为了纪念碑它们的着陆地点。中其,做“哥伦比亚纪念碑”勇气号的着陆地被叫,伦比亚号航天飞机返回期间解体的灾难这是为了纪念2003年2月1日哥;应地相,做“挑战者纪念碑”机遇号的着陆地被叫,者号航天飞机在起飞期间解体的灾难为了纪念1986年1月28日挑战。史册的航天灾难中在这两个载入人类,宇航员殒命各自有7名,史之最成为历。

  情况下在这种,1年3月22日才宣告任务结束勇气号一直坚持工作到201,在2009年时就陷到软土中根本无法动弹此前它已经经历了轮子故障不能转动、且,工作了两年之久直到失联但它依然在那个坑里坚持,最终的墓地那里成了它。

  工作时间都是90天左右这两辆火星车的原计划,中的沙尘就会覆盖满太阳能电池板科学家们认为90天之后火星空气,而无法继续工作导致能量过低。到的是但没想,和大风天气却帮了忙火星上剧烈的沙尘暴,能电池板表面的尘土风吹去了盖在太阳,的照射之中而获得新生让它重新暴露在太阳光。光被沙尘遮蔽了数月而导致这两个兄弟险些任务失败虽然在2007年火星巨大的沙尘暴中、99%的阳,10倍以上的恶劣环境中最终幸存下来但它们通过休眠方式在比地球风速快,新生赢得。

  着陆地点分布(图:Haibaraemily改自NASA人类所有已在和将在(火星2020)火星上留下痕迹的火星)?

  7月7日乘坐巨大的三角洲2火箭顺利升空两个探测器分别在2003年6月10日和,天的漫长霍曼转移轨道前往火星它们采用了一条长达200余,月份先后抵达并在次年1。

  石上进行过“深层次”研究勇气号曾经在一块火星岩,直径、0。5厘米深的洞它钻出了一个4。5厘米,婴儿的手掌般几乎是一个。以轻松做到看似人类可,是它一动不动钻探了两个小时的结果但对勇气号而言已经着实不易:这。石头的基本结构经过分析这块,与才会形成这些微型纹理和孔洞科学家们发现只有可能水的参。

  虽然任务已经结束勇气号和机遇号,终章并未结束但它们的华丽。起人类火星探测的高潮它们的巨大成功再次掀,器抵达火星并长期工作在此之后有一系列探测。

  996年直到1,者号才迎来成功美国的全球勘探,号着陆器/旅居者号火星车与它一起前往的还有探路者,成为人类第一辆成功着陆的火星车小小的旅居者号也在1997年。点着陆的着陆器相比较只能定,的优势:能够移动火星车有个巨大,说明它们的价值这一条就足以。在太小但它实,多千克而已仅为10,可能拥有复杂功能携带的仪器自然不,天就宣告任务结束仅仅工作了几十。杂、多功能的火星车登陆火星人类迫切需要一个全面、复。

  如此不仅,要支持与地球的通讯它小小的能量依然,能量太弱了但显然这个,把信号发回地球远远不够直接。、全球勘探者号、MAVEN、侦察轨道器等都相继为它们提供过数据传输服务因此它们的选择方式是依赖其他“前辈”帮忙转发和传递信号:美国的奥德赛号。

  此因,号(MER-A)和机遇号(MER-B)这两辆火星车双胞胎兄弟被最终命名为勇气。兄弟”留在地球上用来测试而事实上它们还有两个“堂,、结构、重量几乎一模一样其中一个和它们的科学仪器,仪器工作情况用来测试各个;、几乎不携带仪器另一个则轻一些,重量对机体结构的影响仅用来模拟火星重力下。

  剧的是不过悲,了席卷全球的巨大沙尘暴2018年火星又出现,问题再次陷入沉睡机遇号由于能源。暴消退后年底沙尘,多次联系都未能将其唤醒NASA尝试了800,宣布放弃最后只得。失去了这两个火星车我们目前已经永远。

  时期拥有温暖潮湿的环境这些都印证了火星在远古。过不,经的海洋和湖泊并不像地球上的水体一样温和它们经过研究化学成分后推出结论:火星曾,水体呈现强酸性而是绝大部分,分地球生命生存并不适合绝大部。究远超于此它们的研,没法全部展开了不过限于篇幅。

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