查詞語
火星車,全稱火星漫游車。是人類發(fā)射的在火星表面行駛并進行考察的一種車輛。1997年火星探路者號探測器第一次釋放了火星漫游車“索杰納號”。之后美國航空航天局又發(fā)射了“雙胞胎”火星漫游車:勇氣號和機遇號。火星車給我們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。
火星車-產(chǎn)生歷史
人類對地球的近鄰——火星一直非常感興趣。天文望遠鏡發(fā)明后,人類對火星的了解開始增加,但同時爭議也在增加。如有人在火星上發(fā)現(xiàn)了“運河”,有人卻認為只是心理暗示造成的錯覺;火星的衛(wèi)星火衛(wèi)一、火衛(wèi)二也曾被人認為是火星人制造的人造衛(wèi)星。
鑒于火星是太陽系中表面環(huán)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(shù)發(fā)展起來后,(前)蘇聯(lián)和美國都開始發(fā)射火星探測器。1962年11月前蘇聯(lián)向火星發(fā)射第一個火星探測器"火星1號"。此后的30多年,人類共向火星發(fā)射了30多個探測器。即有環(huán)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(qū)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(qū)的情況,火星漫游車應(yīng)運而生。
1997年發(fā)射的火星探路者號探測器第一次釋放了火星漫游車索杰納號。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(fā)射“雙胞胎”火星漫游車。這兩車火星漫游車的官方正式名稱為火星探測漫游者,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(xié)作,舉行“為火星漫游車命名”的競賽。據(jù)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,目前正上小學(xué)三年級的索菲·科利斯最終脫穎而出,成為優(yōu)勝者。兩車分別命名為勇氣號和機遇號。
火星車-索杰納號
1997年7月4日,美國“火星探路者”飛抵火星考察?!盎鹦翘铰氛摺鄙蠄?zhí)行火星探測使命的索杰納火星車,有如一臺微波爐一樣大小,質(zhì)量10.4千克,是一個有6個輪子的小機器人。
它主要探測和分析大量巖石和土壤的化學(xué)組成,所配的儀器為一臺阿爾法質(zhì)子X射線光譜儀。索杰納火星車前部有兩臺黑白照相機,后部裝有一臺彩色照相機.可對附近目標拍攝特寫鏡頭,其上還有一個調(diào)制解調(diào)器,所獲得的探測數(shù)據(jù)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(fā)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?;鹦菐r石主要由石英、長石和輝石構(gòu)成,這種組成與地球上的巖石非常相似。索杰納火星車在探測器著陸點附近還發(fā)現(xiàn)了三種類型的土壤,在距著陸點幾千米處發(fā)現(xiàn)一長形的淺隕石坑,這有可能提供小行星撞擊火星的證據(jù)。
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(fā)生過特大洪水。從照片上可清楚地看到因受強大洪流沖擊而堆積的鵝卵石和巖石上留下的白色水痕。索杰納火星車對火星巖石的分析,有利于支持火星上曾有過生命的論點。
索杰納原來的設(shè)計壽命為7天,登陸器為30天以上。然而,索杰納卻工作了3個月,是原設(shè)計時間的12倍多。探路者的主發(fā)射機直到1997年9月27日才停止工作,它的微型輔助發(fā)射機直到10月6日仍發(fā)回信號,此后才陷入沉沒之中。之后NASA的科學(xué)家們經(jīng)過5個多月滿懷希望的努力,想再與索杰納及探路者取得聯(lián)系,但終于以失敗告終,于是他們把當(dāng)?shù)貢r間1998年3月11日下午1時21分作為探路者及索杰納的死亡時間,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(xué)家們的期望。
火星車-“雙胞胎” 勇氣號
2003年6月10日,勇氣號發(fā)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”是一臺每秒能執(zhí)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(nèi)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(zhì)學(xué)家所用工具類似的放大鏡和錘子。所謂“頸”和“頭”是火星車上伸出的一個桅桿式結(jié)構(gòu),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”。兩臺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(huán)視四周。當(dāng)“勇氣”號發(fā)現(xiàn)值得探測的目標,它會以6個輪子當(dāng)腿,運動至目標面前,然后伸“手”進行考察?;鹦擒嚨摹笆直邸本哂信c人肩、肘和腕關(guān)節(jié)類似的結(jié)構(gòu),能夠靈活地伸展、彎曲和轉(zhuǎn)動。上面帶有多種工具。工具之一是顯微鏡成像儀,能像地質(zhì)學(xué)家手中的放大鏡一樣,以幾百微米的超近距離對火星巖石紋理進行審視。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巖石構(gòu)成。還有一個相當(dāng)于地質(zhì)學(xué)家常用的小錘子的工具,能在火星巖石上打出直徑45毫米、深約5毫米的洞,為研究巖石內(nèi)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(fā)射。他與勇氣號結(jié)構(gòu)相同,任務(wù)也基本相同。
他們的基本任務(wù)是尋找火星上是否存在過水的證據(jù)。根據(jù)它們各自的發(fā)現(xiàn),科學(xué)家已能就此得出肯定的結(jié)論。在探測使命延長后,它們將繼續(xù)在火星上探水。此外,科學(xué)家還為火星車擬定了其它一些新的科研目標,包括繼續(xù)研究火星大氣、對繞火星運行的探測器數(shù)據(jù)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。
雖然兩輛火星車已過了“保修期”,但科學(xué)家們?nèi)云诖鼈冊谖磥韼讉€月中能繼續(xù)獲得新發(fā)現(xiàn)。他們?nèi)〉玫娜魏纬晒紝⑹恰邦~外的獎賞”。不過,火星上條件極其惡劣。雖然火星車工作時間可能持續(xù)到9月份甚至更長,但它們也隨時可能在前進的道路上止步。
火星車-十大發(fā)現(xiàn)
第一位:火星曾是一個濕潤的星球
很久以來,科學(xué)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(fā)現(xiàn)更是為他們的這一推測提供了強有力的證據(jù)。這些證據(jù)包括富含硅石的土壤、火星“藍莓”以及波浪狀的巖層,所有這些都只有在水流過火星地表時才能形成。
第二位:測量火星溫度
火星車提供的數(shù)據(jù)允許科學(xué)家得以第一次創(chuàng)建一個有關(guān)火星溫度的詳細的溫度曲線圖,同時也第一次提供了有關(guān)火星上存在上升熱氣流的證據(jù)。后者能夠為未來的火星飛船設(shè)計師提供幫助。
第三位:拍到類似地球上的云
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云。
第四位: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(dāng)大的歷史意義,它標志著人類第一次在另外一顆遙遠的星球上拍攝地球的照片。
第五位:拍攝到火星塵暴
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(xué)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。
第六位:火星有過三張“臉”
根據(jù)火星車傳回的數(shù)據(jù),科學(xué)家認為,火星在經(jīng)歷3個截然不同的地質(zhì)代過程中變得日益干燥。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。
第七位: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里的空氣。但兩個火星車的發(fā)現(xiàn)提醒人們最好不要那么做,原因在于:它們在火星巖石內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了高濃度的硫磺,這也就是說,火星就像臭雞蛋一樣發(fā)出臭氣。
第八位:發(fā)現(xiàn)星外來客
在2005年對火星的探測過程中,“機遇”號偶然間發(fā)現(xiàn)了一塊籃球大小由鐵和鎳構(gòu)成的巖石。這塊巖石是迄今為止人類在另外一個星球上發(fā)現(xiàn)的第一顆隕石。
第九位:火星曾發(fā)生過強烈火山噴發(fā)
“勇氣”號在它的登陸點古瑟夫隕石坑發(fā)現(xiàn)了玄武巖,這一發(fā)現(xiàn)有力地暗示了該地區(qū)可能是一場火山噴發(fā)的產(chǎn)物——噴發(fā)過程中,巖漿和水混合在一起。
第十位:最后的使命
“機遇”號的最后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后,“機遇”號最終到達維多利亞隕石坑,隨時可能進入坑內(nèi)一探究竟,但由于一場全球性的塵暴威脅到太陽能電池板的供電,這項任務(wù)面臨終止的可能性。
火星車-核動力火星車
美國宇航局計劃2009年將向火星發(fā)送下一個火星車“火星科學(xué)實驗室”(MSL),這將是研究火星表面最大和裝備有最先進儀器的火星車。MSL將從核反應(yīng)器獲取動力,而它的任務(wù)將是查明火星環(huán)境存在微生物生命的可能性。
MSL計劃負責(zé)人理查·庫克指出,現(xiàn)在MSL小組共有200人在工作,他們研制的儀器設(shè)備旨在研究火星的化學(xué)成分,這與“勇氣”號和“機遇”號火星車任務(wù)不同,“勇氣”號和“機遇”號主要是進行地質(zhì)學(xué)研究。
在2009年9~10月發(fā)射之后,MSL會在2010年7~9月抵達火星。在著陸火星后MSL會展示自己的機動性能,在火星表面行程5~20千米以完成自己的科學(xué)研究目的。MSL將成為利用精確著陸工藝的第一臺火星車,它將會受控制著落火星地表,如同航天飛機進入地球大氣層時一樣,因此MSL能抵達需要著陸地點上空,并及時打開自己的降落傘。
除了美國宇航局研究小組之外,還有其他航天局專家參加MSL新型火星車研制。氫氣中子傳感器由俄羅斯航天局研制,氣象學(xué)設(shè)備由西班牙教學(xué)與科學(xué)部研制,光譜分析儀由加拿大航天局研制,并得到德國馬克斯·普朗克化學(xué)研究所支持。
像“勇氣”號和“機遇”號火星車一樣,MSL裝備有行駛用的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,它將安裝有一臺激光器以便蒸發(fā)表面巖石薄層,因此它有可能研究地表下層。MSL同樣也將收集巖石和鹽沉積物進行分析,MSL艙內(nèi)將安裝有識別像蛋白質(zhì)、氨基酸以及其他酸和堿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(chǎn)物。
據(jù)航天新聞網(wǎng)報道,用于MSL的核反應(yīng)器由美國能源部研制,核反應(yīng)器動力通過钚衰變時獲得,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,太陽能電池有助于整個使命的完成。