“好奇号”携激光器上火星 人类迈出巨大一步
发布时间：2012-8-7 09:19
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北京时间2012年8月6日13时33分，NASA证实好奇号已成功登陆火星。美国科学家称，好奇号成功着陆是巨大的一步。这个探索器更大，更先进，能带回更多有意义的数据。这次成功对NASA和合作伙伴意味很多。探索器上有很多先进仪器，能检查火星上是否有生命体。并能从哲学和科学意义上解释我们生命的意义，并能提出很多有趣的问题。此外，经济角度而言也对美国很有意义，并能激励美国年轻人成为科学家。 在火星表面，“好奇”号火星车将发射能量相当于100万个电灯的激光束确定这颗红色星球能否支持生命存在。除了激光束外，这辆火星车还将借助其他一系列装置寻找这个遥远世界的生物信号，帮助科学家确定火星是否是一颗适于居住的星球。 
图1 NASA证实好奇号已成功登陆火星，随后好奇号向地球传回了第一张照片。 “好奇”号共携带10种不同科学仪器，ChemCam只是其中之一。抵达火星之后，“好奇”号的化学与摄像机仪器(以下简称 ChemCam)将发射强激光脉冲，蒸发火星尘土，而后对光谱进行分析。ChemCam发射的强激光脉冲可以蒸发针头大小的区域。这台仪器还装有激光器，用于观测被蒸发的物质产生的等离子体闪光，并记录下光线包含的颜色。一台分光计随后对这些光谱色进行分析，帮助科学家确定被蒸发物质的元素构成。 ChemCam可以向一个区域或者多个区域快速发射连续多激光脉冲，在火星表面取样分析过程中赋予研究人员极大的灵活性。 ChemCam项目组首席研究员罗杰-韦恩斯表示：“ChemCam在设计上用于寻找轻元素、例如碳、氮和氧，所有这些元素都对生命至关重要。这一系统能够立即发现火星表面的霜或者其他源中的水以及碳。碳是构成生命以及生命副产品的基本要素。由于具有这些功能，ChemCam成为‘好奇’号任务一个至关重要的组成部分。” ChemCam可以分析整个可见光光谱以及红外和紫外光谱，寻找周期表上的任何元素。ChemCam能够对距离“好奇”号大约23英尺(约合7米)的区域进行探测。这台仪器采用的技术由美国洛斯-阿拉莫斯国家实验室研发，被称之为“激光诱导击穿光谱技术”(以下简称LIBS)。这项技术的核心是红外线激光器――肉眼看不到红外线――所发射的激光能量超过100万个电灯，能够聚焦一个微小区域，聚焦时间达到十亿分之五秒。 在地球上，LIBS用于确定极端环境下的物体构成，例如核反应堆和海床。随着“好奇”号任务的实施，这项技术第一次走出地球。法国国家太空研究中心负责制造ChemCam的激光器和望远镜。洛斯-阿拉莫斯国家实验室则负责制造ChemCam的分光计和数据处理器，同时担任这一项目的负责机构。 
图2 ChemCam利用激光分析火星表面的物质，最大工作距离可达到23英尺 在“好奇”号登陆火星之后，洛斯-阿拉莫斯实验室的操作人员将负责控制这台仪器。此外，这家实验室同样参与“好奇”号的其他探测任务。洛斯-阿拉莫斯实验室地球与环境学部门的戴夫-瓦尼曼是“好奇”号携带的另一台仪器――化学与矿物学分析仪(以下简称CheMin)的副负责人。 CheMin会向样本发射X射线，根据X射线的衍射确定矿物的晶体结构。“好奇”号的机械臂通过车外的一个进口将样本送入CheMin进行分析。 “好奇”号携带的钚罐同样由洛斯-阿拉莫斯实验室制造，负责为这辆火星车的核动力发电机提供燃料。钚罐是近50名研究人员和技术人员共同努力的结晶。“好奇”号携带的发电机名为“同位素温差发电机”(以下简称RTG)，发电量是过去的火星车的几倍，满足“好奇”号的用电需求。由于体积超过以往的火星车，“好奇”号能够携带更为先进的载荷，让安装RTG成为一种可能。 激光网 相关： 1、旅行者一号即将冲出太阳系 NASA的“好奇号”探测器已于昨天成功登陆火星；然而就在同一天，人类制造的最早的一枚火箭也正在创造真正的历史记录。 上周，于1977年升空的旅行者1号太空探测器发回的数据显示它已经经历了太阳系中的两个重要变化，这说明它正在飞过太阳系的最边缘。那里离地球大约 11,100,000,000 英里。 这是目前人类制造的飞行器所飞过的最远距离。7月28日，宇宙中的变化打破了它漫长而艰险的旅途。
探测器依然在探测宇宙射线电子“脉冲”——这让科学家们认为探测器依然位于太阳系的最边缘“日鞘”之内。
自1977年以来，旅行者号探测器就一直朝着太阳系的边缘飞去——据科学家估计，探测器上携带的电池可以使用到2020年。 目前，旅行者号探测器的飞行速度约为每小时6英里。旅行者号于7月28日发回的数据表明高能宇宙射线突然增加了5%。 这表明旅行者号正在飞离日鞘——由太阳发出的带电粒子在太阳系边缘形成的“保护罩”。 在同一天，来自太阳系内部的低能粒子的水平却下降了一半。 然而，在接下来的三天里，这些粒子又恢复到了之前的水平，这使得NASA的科学家们感到有些神奇，并等待更多信息的发回。
在过去的几年里，旅行者1号使用飞船上的设备探测末知区域。那里看上去是个宇宙中的无风带。由太阳发出的，以每小时100万英里的速度运动的太阳风在那里大幅度地减速了。
旅行者号现在已经探测到了第一缕“星际风”的行踪——这表明探测器飞到了太阳系的边缘。 能够说明旅行都号正在离开太阳系的第三个指标是磁场的方向，目前，NASA正在对其进行研究。 一旦所有的指标都能通过，NASA就可以确定旅行者号到达了太阳系的最边缘。NASA的科学家们希望能够在下个月对磁场进行初步报道。 来自旅行者项目的科学家艾德华·斯通 (Edward Stone) 说：“对于旅行者项目小组来说，这是一个令人激动的时刻。因为随着旅行者1号越来越接近星际空间，我们试图了解的变化也在加速。 “我们确信在太阳系边缘，存在一个新的区域。那里正在发生着快速的变化。但是我们现在还不能说旅行者1号目前已经飞入了星际空间。
旅行者1号发射于1977年，同年发射的还有旅行者2号。发射这两个探测器的目的是为了探测包括木星、土星、天王星和海王星在内的带外行星。 2、揭秘好奇号火星车激光器：蒸发尘土分析成分 
ChemCam利用激光分析火星表面的物质，最大工作距离可达到23英尺 
美国洛斯-阿拉莫斯国家实验室，ChemCam项目组首席研究员罗杰-韦恩斯对这台仪器进行检查 
26日，美国宇航局的“好奇”号火星车搭乘宇宙神5型火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角的41号发射架发射升空，奔赴红色星球 新浪科技讯北京时间12月1日消息，据国外媒体报道，11月26日，美国宇航局“好奇”号火星车发射升空预计明年8月登陆火星。在火星表面，“好奇”号火星车将发射能量相当于100万个电灯的激光束确定这颗红色星球能否支持生命存在。除了激光束外，这辆火星车还将借助其他一系列装置寻找这个遥远世界的生物信号，帮助科学家确定火星是否是一颗适于居住的星球。 “好奇”号共携带10种不同科学仪器，ChemCam只是其中之一。抵达火星之后，“好奇”号的化学与摄像机仪器(以下简称 ChemCam)将发射强激光脉冲，蒸发火星尘土，而后对光谱进行分析。ChemCam发射的强激光脉冲可以蒸发针头大小的区域。这台仪器还装有激光器，用于观测被蒸发的物质产生的等离子体闪光，并记录下光线包含的颜色。一台分光计随后对这些光谱色进行分析，帮助科学家确定被蒸发物质的元素构成。 ChemCam可以向一个区域或者多个区域快速发射连续多激光脉冲，在火星表面取样分析过程中赋予研究人员极大的灵活性。 ChemCam项目组首席研究员罗杰-韦恩斯表示：“ChemCam在设计上用于寻找轻元素、例如碳、氮和氧，所有这些元素都对生命至关重要。这一系统能够立即发现火星表面的霜或者其他源中的水以及碳。碳是构成生命以及生命副产品的基本要素。由于具有这些功能，ChemCam成为‘好奇’号任务一个至关重要的组成部分。” ChemCam可以分析整个可见光光谱以及红外和紫外光谱，寻找周期表上的任何元素。ChemCam能够对距离“好奇”号大约23英尺(约合7米)的区域进行探测。这台仪器采用的技术由美国洛斯-阿拉莫斯国家实验室研发，被称之为“激光诱导击穿光谱技术”(以下简称LIBS)。这项技术的核心是红外线激光器――肉眼看不到红外线――所发射的激光能量超过100万个电灯，能够聚焦一个微小区域，聚焦时间达到十亿分之五秒。 在地球上，LIBS用于确定极端环境下的物体构成，例如核反应堆和海床。随着“好奇”号任务的实施，这项技术第一次走出地球。法国国家太空研究中心负责制造ChemCam的激光器和望远镜。洛斯-阿拉莫斯国家实验室则负责制造ChemCam的分光计和数据处理器，同时担任这一项目的负责机构。 在“好奇”号登陆火星之后，洛斯-阿拉莫斯实验室的操作人员将负责控制这台仪器。此外，这家实验室同样参与“好奇”号的其他探测任务。洛斯-阿拉莫斯实验室地球与环境学部门的戴夫-瓦尼曼是“好奇”号携带的另一台仪器――化学与矿物学分析仪(以下简称CheMin)的副负责人。 CheMin会向样本发射X射线，根据X射线的衍射确定矿物的晶体结构。“好奇”号的机械臂通过车外的一个进口将样本送入CheMin进行分析。 “好奇”号携带的钚罐同样由洛斯-阿拉莫斯实验室制造，负责为这辆火星车的核动力发电机提供燃料。钚罐是近50名研究人员和技术人员共同努力的结晶。“好奇”号携带的发电机名为“同位素温差发电机”(以下简称RTG)，发电量是过去的火星车的几倍，满足“好奇”号的用电需求。由于体积超过以往的火星车，“好奇”号能够携带更为先进的载荷，让安装RTG成为一种可能。 26日，美国宇航局在佛罗里达州发射“好奇”号火星车。宇航局的“海盗”号35年前登陆火星，现在已经没有“生命迹象”。科学家希望携带更先进仪器的“好奇”号能够上演更令人吃惊的发现。宇航局火星探索计划负责人道格-麦克奎斯逊表示：“‘好奇’号是迄今为止登陆另一颗行星表面的体积最大且最为复杂的探测器。”在飞行近3.54亿英里(约合5.69亿公里)之后，“好奇”号预计于2012年8月5日在火星表面着陆。“好奇”号任务耗资 25亿美元，其中一个首要任务是寻找科学家在火星空气中探测到的甲烷。这辆火星车将在红色星球跋涉大约98周，相当于一个火星年。 |
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