毅力号火星车(3亿公里外,毅力号传回画面,拍到火星悬崖,砂砾清晰可见
发布时间: 2023-07-10

本文目录

3亿公里外,毅力号传回画面,拍到火星悬崖,砂砾清晰可见

毅力号火星车重约1吨,是美国第五辆火星车,也是世界上第二辆搭载核电池的火星车,它在2020年7月30日发射升空,在2021年2月19日成功登陆火星的杰泽罗陨石坑内。至今,毅力号火星车已经在火星表面运行了近4个月时间,其搭载的机智号直升机也多次完成了飞行测试,最近一次飞行(即第八次飞行)是2021年6月21日进行的,在这一次飞行中,机智号直升机飞行距离接近160米,到达新的“停机坪”,在飞行过程中机智号直升机也拍摄到了自己在火星表面留下的影子。

NASA让毅力号火星车在这个杰泽罗陨石坑登陆并开展科学研究,其实是有原因的,斯坦福大学科学家的新研究表明这里可能是一个寻找生命迹象的好地方。因为这一个陨石坑在古代曾经有河流流过,曾经可能是一个湖泊。虽然现在这一个陨石坑已经看起来非常干旱,但是还存在大量的沉积物,为火星车提供研究长期存在于火星地表的物质的机会。如果在陨石坑中存在远古生物的痕迹(如化石等),火星车可能就会找到这些远古生物的迹象。

现在火星与地球的距离非常遥远,超过了3亿公里,所以从火星传回照片其实是一件不容易的事情。自登陆火星杰泽罗陨石坑以来,毅力号火星车就开始对周围的环境进行拍摄,至今已经传回大量火星的照片,2021年6月22日NASA又分享了毅力号火星车传回的火星照片,这次分享的照片是毅力号火星车在2021年3月17日使用搭载的远程显微成像仪和Mastcam-Z 相机拍摄到的,由5张照片合并而出,向我们展现的是火星陨石坑一处悬崖“ Delta Scarp”的景象,它的宽度大约为115米。

虽然这一张照片是毅力号火星车距离这个悬崖大约 1.4 英里(2.25 公里)外拍摄的,看起来似乎有点远,但还是能够看得到悬崖处的细节,砂砾清晰可见。科学家将悬崖的照片放大以后,我们可以看到一些砾岩、松散的沉积物。这些砾岩、松散的沉积物可能是火星曾经存在流动液态水的证据,是水流过留下的痕迹。美国宇航局南加州喷气推进实验室的科学家表示,近距离看到这里的痕迹,我们可以更好地了解到这条河流的大小以及曾经流淌河流的强度、流量等情况。

目前毅力号火星车已经这这一片区域开展第一次科学研究活动,将对一片大约1.5 平方英里(4 平方公里)的火山口底部进行探测,其中包括研究这里裸露的基岩层以及其他的地质特征。除此之外,毅力号火星车还将在这里采集火星的样本,并将这些样本封存起来,以便未来的火星探测器前往火星将这些封存起来的样本带回地球。由于这里存在大量沉积物,其中可能包含潜在的火星生命迹象,所以当科学家拿到这些样本以后,可能就会找到火星是否存在生命这个问题的答案了。

毅力号火星车除了寻找潜在的火星生命迹象外,它还有很多科学任务,其中一个就是为未来载人登陆火星做准备。此前毅力号火星车已经成功将火星大气中二氧化碳生成氧气,虽然在第一次制备氧气的测试中,得到的氧气不多,但也说明我们确实是能够在火星生成我们所需的氧气等物质。如果未来人类登陆火星后,我们还可以开发火星的水资源,然后分解水资源得到更充足的氧气,到时候宇航员就可以实现“氧气自由”了。

虽然现在我们人类 探索 火星依旧存在很大困难,载人登陆火星看起来还遥不可及,但是随着 科技 的进步,未来人类踏上火星甚至移民火星还是可能会实现的。按照计划,NASA预计在2030年代中期发射载人飞船将宇航员送上火星,而SpaceX公司计划在2050年之前将100万人送上火星,阿联酋也希望在2117年之前在火星搭载火星城市。到时候,人类在火星上面的生活会不会与地球差异很大呢?值得期待。

毅力号登陆火星一周年,核动力、机械臂、直升机,比祝融号更先进

一年前的昨天,2021年2月18日,超过1吨重的美国第三代火星车“毅力”号,成功降落在耶泽罗撞击坑,开始了一个没有感情的“钻工”的快乐生活。迄今为止,它共在火星上打了几十个个孔,为下一个返回地球的“航班”收集了大量的样本。

首先就是核动力,相信很多人看到“好奇”号和“毅力”号第一眼,就发现它们和我们的“祝融”号不一样,没有太阳翼,这是因为它们采用的是核动力驱动,或者从专业角度来说,叫做多任务放射性同位素热电发生器MMRTG,它主要用于给航天器的内核保温,也可以驱动火星车,可以算是广义上的核动力。

“毅力”号的MMRTG系统质量大约为45千克,使用4.8千克的二氧化钚作为稳定供应的热源,能产生约 110 瓦的电能,预计十几年的任务周期内将一直保持这个发电水平。而“好奇”号的MMRTG系统初期可以提供约125瓦的电力输出,预计14年后还有100瓦,两者的核动力系统配置差不多。

相比咱们“祝融”号火星车的太阳能电池板,MMRTG系统不仅功率更大,而且还可以避免夜间或者冬季的电能供应不足的问题。更重要的是,由于火星上有风和沙尘暴,时间久了,太阳能电池板表面会蒙上一层灰,降低光电转换效率。美国第二代火星车“勇气”号和“机遇”号就遇到过这种问题,几乎无解。

有意思的是,美国“洞察”号火星工作站,前不久也遭遇了太阳能电池板积灰太多的问题,它的解决办法竟然是“以毒攻毒”,用机械臂抓起一铲火星尘土,洒向自己的太阳翼,以此来去除自己身上的灰尘,就像大象洗“沙浴”一样,也不知道最终的效果如何。而我国“祝融”号火星车的解决办法是抖一抖,它的4个太阳翼中,有2个可以人为控制抖动,必要的时候能用来去除灰尘,恢复光电转换效率。

其实,“好奇”号和“毅力”号的MMRTG系统,我们也有,在嫦娥三号月球登陆器上就有成功应用,玉兔二号月球车的内核保温手段,也是采用同位素电池。另外,我国将在2024年和2025年发射自己的“旅行者一号”和“旅行者二号”,叫做“星际快车”IHP-1和IHP-2探测器,它们就采用了放射性同位素热电发生器 (RTG)作为动力。

而“毅力”号的第二个“黑 科技 ”,则是装备了机械臂,上面有空心钻头等各种末端执行器。年前“毅力”号在火星岩石上打孔的时候,钻头转盘被两颗火星小石子卡住了,折腾了一两个月,才终于将它们退出,恢复功能。

实际上,机械臂几乎是美国火星车、固定式火星工作站的标配。除了早期的小不点“旅居者”号之外,其他的包括“勇气”号、“机遇”号、“好奇”号、“毅力”号,甚至连“凤凰”号、“洞察”号固定式火星工作站都有装备。而我们的“祝融”号火星车没有装备机械臂,真是非常可惜,只能对火星岩石进行“望、闻、问”,不能动手“切”了。

据说“祝融”号的确有过一个带机械臂的设计,但是最终还是选择了目前的方案,究其原因,其实电力供应不是问题,关键是咱们没想到步子一下可以迈这这么大。咱们是第一次独立自主探测火星,一次成功实现“绕、落、巡”,已经是巨大的飞跃了,至于机械臂,对于咱们来说不是难事,嫦娥五号登陆器上就有,但咱们可以留给几年后的“祝融二号”。据说下一回咱们再探火星,就要采样返回了,一步追上美国的水平。

“毅力”号的第三个“黑 科技 ”,就是它携带的“机智”号火星直升机了。登陆火星这一年来,“机智”号共在火星上飞行了不少于12次飞行,飞行时间不低于1309秒,飞行距离超过2.5公里,大大提高了火星探测的效率,拓展了探测范围。

而我国目前也正在研制火星直升机,可能会伴随“祝融二号”一起登陆火星。但是从目前的方案来看,基本上都在模仿美国“机智”号。可美国下一代火星直升机已在设计当中,采用6轴旋翼设计,体型、飞行距离、飞行高度都远远超过现在的“机智”号,而且美国还正在研制核动力的“蜻蜓”号飞行探测器,计划在2026年派往灭霸的

微信