好奇号登陆火星倒数计时 仪器齐全性能远超前辈
发布时间：2012-7-31 12:30
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北京时间7月30日消息，据美国物理学家组织网报道，不久之后，一位特殊的地质学家便将登上火星，开始冒险之旅。它长有6条腿，1条胳膊。它没有脚，利用金属轮移动，厚度只相当于纸板。它的大脑长在肚子里面，能够消化和分析火星岩石样本。它的早餐是钚，用于进行发电。这位地质学家就是美国宇航局最新的火星车“好奇”号。 充当科学家的眼睛耳朵 “好奇”号重达1吨，外形好似一只独臂祈祷螳螂。它是迄今为止派往另一颗星球的最先进的机器。如果一切按计划进行，“好奇”号将于8月5日（北京时间8月6日13时31分）在火星表面着陆，几天后踏上勘探之旅。这辆火星车将成为一支由大约350名科学家组成的国际小组的眼睛和耳朵。它将爬上一座3英里（约合4828米）高的高山收集证据，帮助科学家揭开长久以来困扰他们的谜团——在更温暖更湿润的过去，火星上是否曾孕育出生命？现在是否能够支持生命存在。 “好奇”号装有10个科学仪器，任务就是解答这些疑问。它能够朝着岩石发射激光，了解岩石的构成；能够拍摄火星地貌的高清晰视频，而后将画面传给地球；还能够利用钻头钻进岩石，寻找生命形成所需的有机化合物。喷气推进实验室的项目工程师迈克尔-瓦特金斯表示：“它是一台令人兴奋的机器。” “好奇”号任务科学载荷负责人杰夫-西蒙斯称：“形象地说，它就是一位野外地质学家和天体生物学家，通过远程遥控在火星上执行考察任务。”“好奇”号在喷气推进实验室设计制造。这辆火星车的正式名称为“火星科学实验室”，数百名科学家和工程师历时7年多时间制造。在征集名字活动中，一名6年级女生所起的“好奇”最后脱颖而出。 乍一看，你无法将“好奇”号与地质学家联系在一起。但如果仔细观察，你就会发现自己大错特错。这辆火星车拥有与人类相似的感觉功能，同时携带了地质学家在野外考察时必备的工具，其中包括钻头、透镜成像仪和几套“眼睛”（视觉系统）。此外，它还安装了一些新奇的设备。在地球上，你只能在实验室看到这些设备的身影。 性能远超前辈 1997年，宇航局首次派遣火星车“旅居者”号勘探火星。与这位23磅（约合10公斤）重的老前辈相比，“好奇”号要先进得多。“旅居者”号在火星上总行程只有325英尺（约合100米），所到的最远处距离登陆点也不超过40英尺（约合12米）。“好奇”号的行进距离将超过12英里（约合19公里），进入盖尔陨坑中部，攀爬夏普山，在一个火星年内收集多个岩层的样本。一个火星年相当于687个地球日。 “好奇”号的重量接近2000磅（约合907公斤），远远超过“机遇”号和“勇气”号，后者的重量为400磅（约合181公斤）左右，于2004年登陆火星。理论上，“机遇”号和“勇气”号的最大时速可超过大约150码（约合每小时137米）。与这两位前辈相比，“好奇”号所要勘察的地带地形更为复杂。西蒙斯表示：“‘好奇’号的体积较大，这是一个非常不利的因素。” “机遇”号和“勇气”号的构造相对简单，因为它们的任务是寻找水存在证据。现在，它们已经完成使命，有关火星的更为复杂的问题留给“好奇”号解答。“好奇”号高7英尺（约合2.1米），宽9英尺（约合2.7米），长10英尺（约合3米）。它装有大量摄影机和照相机，粗电缆蜿蜒穿过金属外壳。它的长手臂能够抓握各种工具，例如用于收集土壤样本的铲子，用于钻入岩石的钻头，用于分析微观结构的镜头以及一个可以压在岩石上，品尝里面化学物质的“舌头”。 由于“好奇”号的仪器能耗较大并且经常同时运转，因此，它不能像前辈一样仅靠太阳能电池板供电。为了满足用电需求，这辆火星车采用核能发电，即利用放射性钚衰变产生的热量发电，可以持续产生110瓦电力。为了尽可能降低重量，“好奇”号的一些装置和设备在设计上均力求简练。 设备齐全 应有尽有 与地质学家一样，这辆火星车需要拥有敏锐的眼力。“好奇”号的桅杆上装有两台彩色摄影机，用于拍摄火星地貌的3D彩色画面，而后将画面传给地球。这个桅杆相当于它的脑袋和脖子。其中一台摄影机主要负责扫视远处的地貌，另一台负责近距离观察地貌、岩石、土壤和可能发现的霜。 地质学家会利用手持放大镜仔细观察岩石和土壤，“好奇”号也是如此，同时设备更为先进。这辆火星车的长臂末端装有一个1.5英寸（约合4厘米）宽的透镜成像仪，能够拍摄小到12.5微米的岩石细节特征照片。此外，这台成像仪还可以向岩石发射紫外线，探测碳酸盐和其他化学沉积物。如果存在这些物质，说明可能有水流过。地质学家会利用地质锤敲开样本进行分析，“好奇”号的地质锤是一个钻头。此外，它的体内还有一个实验室，用于分析样本。利用钻头钻入岩石后，“好奇”号会收集粉末状样本，而后送入体内的实验室，利用两台仪器分析样本构成。 “好奇”号装有一台由3个工具构成的装置，分别是质谱仪、气相色谱仪和雷射光谱仪。质谱仪利用磁场分离离子化元素，气相色谱仪根据化学物质受热后的蒸发速度对其进行分类，雷射光谱仪通过向粉末状岩石样本发射激光，而后对光线“指纹”进行分析以确定化学构成。科学家希望“好奇”号能够发现对生命至关重要的碳、氮、氢和氧元素。 为人类登火打前战 “好奇”号的另一个实验装置利用X射线，通过向样本发射X射线观察将产生何种电磁“指纹”。射线从样本反射后能够产生可以辨认的光影信号，进而获取与样本有关的信息。这些测试将帮助确定岩石中的矿物构成，包括可能含有有机化学物的矿物。“机遇”号项目组成员、喷气推进实验室的科学家马特-格洛伯克表示：“地质学家的关注焦点是矿物质。如果能够了解矿物构成，我们就能确定岩石的类型以及如何形成。” 通过发射激光和分析被命中的尘埃的光信号，“好奇”号能够从23英尺（约合7米）远的位置分析矿物。如果没有得出任何发现，“好奇”号继续前进。这一点非常重要，因为“好奇”号的移动速度非常缓慢。西蒙斯表示，绝大多数任务——例如分析远处的目标，移动手臂以便让仪器对准目标岩石进行分析，而后采集样本——需要历时几天时间。 为了帮助宇航员实现将人类送上火星的这一终极目标，“好奇”号将测量轰击这颗红色星球的中子、伽马射线、高能离子和其他粒子，这些粒子可能对未来登陆火星的宇航员的安全构成威胁。“好奇”号项目首席工程师罗布-曼宁表示，这辆火星车在距地球数百万公里的火星上执行任务，科学家必须充分信任它的能力。他说：“我们必须信任‘好奇’号，相信它能够完成既定目标。” 来源：新浪科技 |
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