美国宇航局(NASA)的“毅力”号漫游者即将飞往火星,探索这颗红色星球上存在生命的可能性。这台强大的机器预计将在火星表面漫游,扫描岩石特征,并将目标样本储存起来在几年后返回地球。

2020年8月中旬之前,探测器将从位于佛罗里达州奥兰多附近卡纳维拉尔角空军基地的41号发射场发射升空。如果条件允许它将于7月30日发射。

毅力号将搭乘联合发射联盟的阿特拉斯五号(Atlas V)火箭前往太空,美国宇航局的“洞察号”(InSight)着陆器和“好奇号”(Curiosity)漫游者也曾搭乘该火箭前往火星。在“毅力”号到达地球轨道后,一枚火箭将把漫游者送上火星进行长期巡航。

“毅力”号发射后,需要几个月的旅程才能到达火星,它将于2021年2月18日登陆Jezero陨石坑。当“毅力”号接近火星时,工程师们将启动“壳牌”号的引擎,使火星车处于着陆火星的正确位置。但这只是登陆火星复杂着陆过程中的第一步。

你可能还记得2012年美国宇航局(NASA)的“好奇号”(Curiosity)火星车经历了“恐怖七分钟”,将最终的火星车发射到火星表面。

从进入大气层开始,“好奇号”有7分钟的时间将速度从撞击大气层时的每小时13000英里(20,000公里/小时)降至每小时0英里以到达表面。毅力和好奇心使用类似的系统,也会遵循大致相同的顺序,但会使用更先进的技术。

根据“好奇号”的经验,“毅力号”着陆的第一步是安全穿越火星大气层。

当隔热罩达到2900华氏度(1600摄氏度)时,它将会发光。稀薄的大气层将使探测器的速度降至每小时1000英里(1600公里/小时),然后系统将启动一个巨大的降落伞。

与“好奇号”不同的是,“毅力号”将使用一个“距离触发器”,根据飞船与着陆目标的相对位置展开降落伞——这将提高着陆的精度,并将探测器到达正确探测区域的时间减少一地球年。

“毅力号”还有一个更先进的MSL进入、降落和着陆控制系统(MEDLI),“好奇号”携带该传感器来观察大气层的特性。MEDLI2不仅从隔热板(就像好奇号一样)收集数据,还从航天器的后体——也就是航天器在隔热板后面的部分——收集数据。

和好奇号一样,毅力号也会在降落伞下以每小时200英里(322公里/小时)的速度降落到地面。然后,“毅力”将部署更多的新技术,以提高它找到正确位置的机会。

探测器将使用一种新的技术,即地形相对导航来选择正确的着陆点。它通过比较火星车下面的土地和之前从火星轨道器获得的地图来实现这一点。如果毅力号看到直径达300米(985英尺)的危险地形,它就会改变方向,移动到安全地带。这项新技术允许“毅力号”在复杂(和有趣)的地形着陆,对漫游者的风险更小。

“毅力”号上的着陆摄影机比“好奇号”还要多。毅力号拥有降落伞上的上看镜头,下降台上的下看镜头,月球车上的上看镜头和月球车上的下看镜头等多个摄像头。

据美国宇航局介绍,这些摄像头和麦克风一起被认为是“公众参与有效载荷”,可以让人们与火星车一起到达地面,观看火星车最后几英尺(或几米)的下降过程。这些相机还提供了宝贵的数据,以提高未来火星着陆的安全性。

接近地面时,火箭将喷射减速流让毅力号平稳降落到地面。但火箭不能直接着陆到地面上,因为这样会掀起巨大的沙尘。所以,与2012年的“好奇号”一样,着陆器上的“太空升降机”将用21英尺(6.4米)的缆绳把“毅力”吊到地面。

一旦“毅力号”安全着陆,太空升降机就会松开缆绳,着陆器将飞到远离火星车的地面安全迫降。

“毅力号”不会马上上路,因为调查人员要确保火星车在着陆后工作状态良好。探测器还将对其仪器进行例行检查,并为着陆区域拍几张照片,以便计划人员能够首先确定最佳地点。

据美国宇航局称,一旦“毅力号”行动起来,它的长期目标是找到在火星远古时期存在过微生物生命火星岩石或者是保存远古化学生命痕迹的岩石。一些岩石将被收集并储存起来,以备将来返回地球采样时使用。“毅力号”还将尝试从火星的二氧化碳大气中制造氧气,这项技术可能对未来的人类任务有用。

毅力号还搭载有一架特制的直升机,它将在火星上进行飞行测试,并成为这个红色星球的探索者。直升机还有一个优势,就是可以飞越火星车无法到达的危险地带,例如陡峭的山丘或陨石坑。

为了进行测试飞行,漫游者团队将寻找一个大约33英尺×33英尺(10×10米)的区域。毅力会派出直升机,在大约一个足球场的距离上观看飞行机器人的活动。操作人员将工作六天,以确保机灵号的安全飞行。直升机将进行几次测试飞行,大约持续30个火星天。(中国科协 杨宝龙 根据NASA官方信息翻译)

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