美国毅力号成功登陆火星!史上最贵火箭车什么来头

  北京时间2021年2月19日4:55,美国宇航局NASA的毅力号成功登陆火星杰泽罗陨石坑,成为第五辆成功登陆火星的火星车。准确地说,应该是确认毅力号成功登陆火星。因为此时此刻火星距离地球超过2亿公里,通信延迟单程超过11分钟。

  随即,地球方面收到了毅力号的工程相机拍摄的火星照。是的,这就是毅力号对火星的第一印象!

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  NASA不愧是火星老司机,虽然登陆全程异常紧张,但一切按部就班进行。要知道,毅力号从切入火星大气,到下降,再到着陆,仅花费短短七分钟,需要将速度从19500千米/小时暴力制动,然后平稳着陆,空中吊车黑科技再现江湖。这就是所谓的“恐怖七分钟”。

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  毅力号是史上最贵的火星车,伴随它一起上火星的还有一架开创性的火星直升机机智号。本次任务总耗资约30亿美金——其中,毅力号的建造与发射花费约24亿美金;毅力号主任务阶段着陆与运营费用约3亿美金;机智号的建造花费约8000万美金;机智号运营费用约500万美金。真的是烧钱!

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  花费如此巨资,毅力号任重道远,意义重大——将详细探测火星生命迹象,并为火星采样返回任务和载人登陆火星任务做准备。

  关于本次火星探测任务,NASA给出了非常详细的资料介绍,下面给大家贴一篇之前的科普。

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  1.毅力号火星车简介

  毅力号火星车是NASA送往火星的第5辆火星车,四位前浪分别是:

  索杰纳号(Sojourner),1997年7月4日成功登陆火星,已退休:

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  勇气号(Spirit),2004年1月4日成功登陆火星,已退休:

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  机遇号(Opportunity),2004年1月25日成功登陆火星,已退休:

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  好奇号(Curiosity),2012年8月6日成功登陆,至今仍在运作:

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  作为后浪,毅力号基于好奇号进行设计,但配备了更先进的科学载荷,堪称史上最强火星车。

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  先看看毅力号的基本参数:质量约1025千克,长3米、宽2.7米、高2.2米,采用放射性同位素(钚238)热电机驱动,功率110瓦特。

  毅力号上装配了7组科学载荷,总质量高达59公斤,它们分别是桅杆相机(Mastcam-Z)、火星环境动力学分析仪(MEDA)、火星氧气原位资源利用实验仪(MOXIE)、行星X射线岩石化学仪(PIXL)、火星地下实验雷达成像仪(RIMFAX)、扫描宜居环境拉曼光谱仪(SHERLOC)、超级相机(SuperCam)。

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  可以毫不夸张地说,毅力号不只是一辆火星车,更是一座可移动的实验室。

  不仅如此,毅力号还全身都是眼——总共配备了23台相机,其中工程相机9台、科学相机7台以及降落着陆用的辅助相机7台。咳咳,二郎神看了怕是也忍不住直呼内行。

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  2.机智号火星直升机简介

  机智号火星直升机是一项试验性项目,用以验证重于空气的航空器在火星飞行的可行性。此前机智号已经在模拟环境中进行一系列测试,就看实战效果如何了。

  机智号基本参数如下:质量约1.8千克,高约0.49米,两对旋转叶片直径约1.2米,转速约2400转/分,机身长13.6厘米、宽19.5厘米、高16.3厘米,四条腿长约0.384米,直升机离地间隙约0.13米,采用太阳能充电的锂离子电池驱动,飞行期间平均功率约为350瓦特。

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  据介绍,在成功登陆火星后,机智号将从毅力号火星车的甲板上展开,预计在任务初期30个火星日的测试活动中最多飞行5次,每次飞行时间不超过3分钟,飞行高度距地面3-10米,但飞行距离可能达到600米。

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  机智号将是人类史上首个尝试在外星球飞行的重于空气的航空器。火星环境与地球存在巨大差异,夜晚温度低至零下九十度,大气密度只有地球的1%,这是机智号需要面临的挑战。不过,有一点是非常有利的——火星重力只有地球的三分之一。

  如果机智号取得成功,那么相关技术将被应用到未来的火星任务中,在现有的火星地表探测和卫星轨道探测基础上,增加低空飞行探测,帮助人类对火星实现更全面探测。

  3.毅力号的四大科学目标

  相信很多人都非常关心这么个问题——毅力号亿里迢迢地跑到火星有何贵干呢?毅力号的主任务期为1个火星年,约687个地球日,将致力于实现以下四大科学目标。

  (1)确定火星是否存在过生命:毅力号的首要任务是对火星表面展开详细探测,致力于在形成于火星古老环境的岩石样品中,搜寻可能保存下来的生物信号。这是首个用于搜寻火星过往微生物迹象的火星任务,此前的火星探测器优先关注的是火星曾经存在的宜居环境。

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  (2)研究火星的气候特征:火星过去的气候条件是毅力号关注的另一个重点。毅力号上的仪器将进一步搜集远古火星宜居环境的证据,这有助于确定火星是否存在过生命。

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  (3)研究火星的地质特征:毅力号还将研究不同的火星岩层,以揭示火星的地质变化过程。要知道,火星表面的每一层岩石都记录着其形成环境的相关信息。

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  (4)为人类登陆火星做准备:毅力号将测试利用火星上的自然资源实现生命维持和燃料制取的关键技术。同时,它还将监测火星环境状况,以便我们更好地了解如何保护未来登陆火星的探险者。这一科学目标与21世纪30年代NASA载人登陆火星计划密切相关。

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  虽说毅力号主任务期仅1个火星年,但它大概率是要疯狂加班的。比如,好奇号2012年登陆火星,结果至今仍在运作;而勇气号和机遇号设计寿命90天,结果分别干了约7年和15年。

  接下来,就看我国的天问一号了。早先,北京时间2021年2月10日,天问一号已经成功进入环绕火星轨道,将在轨运行一段时间,详细勘查着陆点,预计5-6月择机登陆。预祝一切顺利!