火星漫遊者“毅力号” 探索紅色星球

　　美國宇航局(NASA)的“毅力”号漫遊者即将飛往火星,探索這顆紅色星球上存在生命的可能性。這台強大的機器預計将在火星表面漫遊,掃描岩石特征,并将目标樣本儲存起來在幾年後返回地球。

　　2020年8月中旬之前,探測器将從位于佛羅裡達州奧蘭多附近卡納維拉爾角空軍基地的41号發射場發射升空。如果條件允許它将于7月30日發射。

　　毅力号将搭乘聯合發射聯盟的阿特拉斯五号(Atlas V)火箭前往太空,美國宇航局的“洞察号”(InSight)着陸器和“好奇号”(Curiosity)漫遊者也曾搭乘該火箭前往火星。在“毅力”号到達地球軌道後,一枚火箭将把漫遊者送上火星進行長期巡航。

　　“毅力”号發射後,需要幾個月的旅程才能到達火星,它将于2021年2月18日登陸Jezero隕石坑。當“毅力”号接近火星時,工程師們将啟動“殼牌”号的引擎,使火星車處于着陸火星的正确位置。但這隻是登陸火星複雜着陸過程中的第一步。

　　你可能還記得2012年美國宇航局(NASA)的“好奇号”(Curiosity)火星車經曆了“恐怖七分鐘”,将最終的火星車發射到火星表面。

　　從進入大氣層開始,“好奇号”有7分鐘的時間将速度從撞擊大氣層時的每小時13000英裡(20,000公裡/小時)降至每小時0英裡以到達表面。毅力和好奇心使用類似的系統,也會遵循大緻相同的順序,但會使用更先進的技術。

　　根據“好奇号”的經驗,“毅力号”着陸的第一步是安全穿越火星大氣層。

　　當隔熱罩達到2900華氏度(1600攝氏度)時,它将會發光。稀薄的大氣層将使探測器的速度降至每小時1000英裡(1600公裡/小時),然後系統将啟動一個巨大的降落傘。

　　與“好奇号”不同的是,“毅力号”将使用一個“距離觸發器”,根據飛船與着陸目标的相對位置展開降落傘——這将提高着陸的精度,并将探測器到達正确探測區域的時間減少一地球年。

　　“毅力号”還有一個更先進的MSL進入、降落和着陸控制系統(MEDLI),“好奇号”攜帶該傳感器來觀察大氣層的特性。MEDLI2不僅從隔熱闆(就像好奇号一樣)收集數據,還從航天器的後體——也就是航天器在隔熱闆後面的部分——收集數據。

　　和好奇号一樣,毅力号也會在降落傘下以每小時200英裡(322公裡/小時)的速度降落到地面。然後,“毅力”将部署更多的新技術,以提高它找到正确位置的機會。

　　探測器将使用一種新的技術,即地形相對導航來選擇正确的着陸點。它通過比較火星車下面的土地和之前從火星軌道器獲得的地圖來實現這一點。如果毅力号看到直徑達300米(985英尺)的危險地形,它就會改變方向,移動到安全地帶。這項新技術允許“毅力号”在複雜(和有趣)的地形着陸,對漫遊者的風險更小。

　　“毅力”号上的着陸攝影機比“好奇号”還要多。毅力号擁有降落傘上的上看鏡頭,下降台上的下看鏡頭,月球車上的上看鏡頭和月球車上的下看鏡頭等多個攝像頭。

　　據美國宇航局介紹,這些攝像頭和麥克風一起被認為是“公衆參與有效載荷”,可以讓人們與火星車一起到達地面,觀看火星車最後幾英尺(或幾米)的下降過程。這些相機還提供了寶貴的數據,以提高未來火星着陸的安全性。

　　接近地面時,火箭将噴射減速流讓毅力号平穩降落到地面。但火箭不能直接着陸到地面上,因為這樣會掀起巨大的沙塵。所以,與2012年的“好奇号”一樣,着陸器上的“太空升降機”将用21英尺(6.4米)的纜繩把“毅力”吊到地面。

　　一旦“毅力号”安全着陸,太空升降機就會松開纜繩,着陸器将飛到遠離火星車的地面安全迫降。

　　“毅力号”不會馬上上路,因為調查人員要确保火星車在着陸後工作狀态良好。探測器還将對其儀器進行例行檢查,并為着陸區域拍幾張照片,以便計劃人員能夠首先确定地點。

　　據美國宇航局稱,一旦“毅力号”行動起來,它的長期目标是找到在火星遠古時期存在過微生物生命火星岩石或者是保存遠古化學生命痕迹的岩石。一些岩石将被收集并儲存起來,以備将來返回地球采樣時使用。“毅力号”還将嘗試從火星的二氧化碳大氣中制造氧氣,這項技術可能對未來的人類任務有用。

　　毅力号還搭載有一架特制的直升機,它将在火星上進行飛行測試,并成為這個紅色星球的探索者。直升機還有一個優勢,就是可以飛越火星車無法到達的危險地帶,例如陡峭的山丘或隕石坑。

　　為了進行測試飛行,漫遊者團隊将尋找一個大約33英尺×33英尺(10×10米)的區域。毅力會派出直升機,在大約一個足球場的距離上觀看飛行機器人的活動。操作人員将工作六天,以确保機靈号的安全飛行。直升機将進行幾次測試飛行,大約持續30個火星天。