兩輛火星車再次在火星上運動:好奇號與「火星2020毅力號」
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兩輛火星車再次在火星上運動:好奇號與「火星2020毅力號」


州帕薩迪納市的美國宇航局噴氣推進實驗室建造和管理,它們在不斷探索火星和尋


好奇號將不再是NASA唯一活躍的火星探測器。今年夏天,NASA的「火星2020任務」將前往「紅色星球」。儘管最新的漫遊車借鑑了好奇號的設計,但它們並不是雙胞胎:由位於加利福尼亞州帕薩迪納市的美國宇航局噴氣推進實驗室建造和管理,它們在不斷探索火星和尋找遠古生命中都發揮著自己的作用。

任務

2004年,雙胞胎漫遊車「勇氣和機遇」號登陸「火星」,發現有證據表明該星球曾經擁有水,後來變成了冰凍的沙漠。但是這是什麼時候發生的,為什麼呢?

後來NASA又推出了超大型漫遊車「好奇號」以了解更多信息。自2012年登陸以來,好奇號一直在大風火山口中漫遊,它發現了數十億年前的一個湖泊,以及一個可能支持微生物生活的環境。好奇號攀登了(5公里高)的夏普山(Mount Sharp),目前仍在尋找與此環境相關的線索,該山位於大風火山口內,部分由水形成。

距火星2020約3,760英里(6,050公里)的地方,還將探索由水塑造的景觀:Jezero Crater,一個古老的三角洲所在地。但是2020年將邁出下一步的科學步驟:它將尋找前世或生物特徵的實際跡象,捕獲岩石和土壤的樣本,這些樣本可以通過未來的任務獲取並返回地球進行深入研究。

儘管最新的漫遊車借鑑了好奇號的設計,但它們並不是雙胞胎:由位於加利福尼亞

工具

火星2020的底盤或車身比好奇號長約五英寸。它也更重,託運重量為2260磅(1,025千克),而「好奇號」的重量為1,982磅(899千克)。重量差異與每個攜帶的工具有關。

從機械臂開始:好奇號(Curiosity)延伸7英尺(2.2米),並帶有一個旋轉的65磅(30公斤)旋轉炮塔,配備科學照相機,化學分析儀和鑽機。粗紗科學實驗室將岩石樣品粉碎並將粉末倒入其底盤中,在那裡兩個實驗室可以確定岩石的化學和礦物組成。

「火星2020」的手臂具有與「好奇號」相同的作用範圍,但其炮塔重量更大-99磅(45公斤)-因為它帶有更大的儀器和更大的取芯鑽頭。該鑽頭將切割完整的岩心,而不是將其粉碎,然後將它們通過複雜的存儲系統放置在樣品管中。

眼睛和耳朵

NASA的所有火星任務都允許公眾在科學家和工程師探索地球的過程中一起騎行。好奇號一直通過桅杆或頭部和身體上的17個攝像頭來完成。其中四個是彩色相機。

2020年的《火星車"毅力號"》有23部相機,其中大多數是彩色相機。新的火星車還包括「耳朵」,兩個麥克風不僅可以捕捉火星著陸的最初聲音,還可以捕捉火星風和火星車的化學分析雷射。Mastcam-Z是Curiosity桅杆相機的改進版,具有縮放功能,可以拍攝高清影片和全景圖。

車輪

好奇號為「火星2020」團隊做好了在「紅色星球」上「越野」的準備。當老漫遊車的鋁製車輪上開始出現孔洞時,工程師意識到粘在火星表面的鋒利岩石對車輪施加的壓力比預期的要大。精心的驅動器規劃以及軟體升級,將使它們在Curiosity前往Sharp Sharp的其餘旅程中保持良好狀態。

儘管「火星2020」的車輪是用相同的材料製成的,但它們卻更大,更窄,表皮的厚度幾乎增加了毫米。相比於好奇號的人字形花紋胎面或輪胎花紋,火星2020具有更直的胎面花紋和每個車輪兩倍的胎面花紋(48對24)。在JPL的Mars Yard上進行的廣泛測試表明,這些胎面可以更好地承受鋒利岩石的壓力,但在沙子上的工作效果也一樣。


火星探測器。今年夏天,NASA的「火星2020任務」將前往「紅色星球」。


大腦

火星漫遊者不會自己開車。科學家和工程師團隊在每個火星日將精心設計的任務列表發送給他們。然後,地球上的流動站駕駛員會等待車輛報告,然後再計劃下一次行駛。

好奇號降落後,流動站的團隊平均花費19個小時來分析一天的數據,構建和測試命令,然後將這些命令發送回流動站。多年的磨練操作將制定每日計劃所需的時間減少到七個小時,而有限程度的自動導航使Curiosity能夠自行採取一些謹慎的步驟。

但是,「火星2020」擁有更多的自動駕駛智能設備,使其計算路徑的速度比「好奇號」快五倍。無人駕駛將是縮短2020年團隊計劃每天運營所需時間的關鍵。新的任務打算最終將日常運作壓縮到僅五個小時。更快的速度將使其在主要任務過程中覆蓋更多地面並收集更多樣本。「火星2020」的移動速度不會比其同級機器快,但更高的自動化程度代表著它有可能行駛得更遠,並收集更多的科學信息,而不必等待工程師重返地球。

登陸

好奇號以看似激進的「天車操縱」改變了火星的著陸。2020年火星將採用相同的流程,但還將採用一項重要的新技術:地形相對導航。機載計算機將攝像機的表面圖像與地圖進行匹配,以使太空飛行器保持在目標位置。同時,Range Trigger使流動站在發射降落傘前距離理想地點更近了幾英里。

人類來

NASA的Artemis計劃旨在到2024年將太空人送回月球,為未來的火星探索做準備。「好奇號」為人類鋪平了道路,攜帶著研究火星環境的儀器,例如地表輻射和天氣。

除了研究天氣,「火星2020」還將攜帶太空衣樣品,讓科學家們研究它們的降解方式。一個氧氣發生器將測試技術,太空人從火星大氣中做出自己的火箭燃料。一個地下雷達一個可能有一天會被用來找到埋藏的水冰。


好奇號將不再是NASA唯一活躍的

最後希望NASA的"火星2020"任務圓滿完成,讓我們能更好的去了解火星,並為將來載人登陸火星提供必要的幫助。

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