首 页 A 重点报道 B 周刊集群 C 本地新闻 品牌活动 电子版
热门搜索关键字: 读我网 鲁商集团 鲁网
读我网 > 周刊 > 周天下 > 正文

更先进火星车寻找生命印记

2017-12-3 9:34:10 来源:山东商报

        美国航空航天局(NASA)近日公布了新一代火星车细节:将拥有多个更先进的仪器,全新设计的轮胎以及更多的自动化技术。预计新火星车将在2020年发射。新一代火星车的四项任务是,判定火星上是否曾存在过生命;描绘火星气候;描绘火星地质情况;为人类登陆火星进行前期准备工作。

 

新火星车不仅将探寻火星在遥远的古代存在过生命的区域,且还将寻找生命存在过的痕迹(概念图)

新一代火星车着陆示意图


 

  借鉴“好奇”号火星车


  据报道,新火星车的硬件将由位于加州的喷气推进实验室(JPL)研发。“火星2020”计划主要包括“巡航阶段”,即实现火星车飞越太空;以及“下降阶段”,也就是在火箭助推下由“天空起重机”将火星车下降至火星表面。以上两个阶段的工作近日都已开始在JPL的航天器装配厂展开。“火星2020”计划在系统设计以及硬件方面将主要依靠2012年在火星登陆的“好奇”号火星车,借鉴程度将达到近85%。“由于如此多的硬件已经被设计出来,甚至已经存在,这将成为新的火星任务的一大优势”,NASA火星探测项目的主管吉姆说道,“这样不仅省钱、节约时间,而且最主要的是降低了风险。”
  该火星车采用了新的巡航技术,让探测器能够更稳定地飞向火星。另外,NASA 还研发新型降落技术:基于预加载的地形图自动找到安全的着陆点,使用“降落伞”将探测器降落到火星。这种技术被称为“相对地形导航”,它将引导探测器降落到适合所执行任务的最优地点。
  除此之外,科学家还使用一系列的“触发器”技术,以确定火星车降落伞的启动时间。该技术将把探测器着陆的面积缩小50%以上,使其更接近科研目的地,从而为探测器节省多达一年的旅程时间。和好奇号相比,“2020火星”探测器受地形的限制将大大降低。

  装载探地雷达等先进仪器

  新火星车将升级和“好奇”号相似的硬件,如彩色摄像机、变焦镜头以及能够汽化岩石与土壤进行化学分析的激光器。另外,“2020火星”探测器的车轮是由镍钛形状记忆合金制成的非充气式网状轮胎,比“好奇”号使用的铝制车轮能承受更大形变与更多载荷。
  NASA 的科学家预测,该火星车可完成20-40个岩心钻探任务,采集岩石样本,将它们用密封罐储存起来置于火星表面,以方便未来的航天器带回地球。“地球之外是否存在过生命,这些样本将给予回答。”喷气推进实验室的科学家说。
  为了实现此目标,新火星车也将装载多个先进仪器,包括能够识别食盐大小的X射线光谱仪,第一个可观察火星地表以下的探地雷达(用于绘制地下深达10米的岩石、水、冰空间分布图),并更新一些“好奇号”的硬件等。
  目前,科学家已经将新火星车可能的着陆地点缩减为三个:“湖底”(Jezero Crater,曾是古代的湖底)、“东北流沙”(Northeast Syrtis,这里的温水可能与地表下层岩石发生过化学反应)和“哥伦比亚山”(Columbia Hills,可能存在温泉)。这三个地方分别代表完全不同的地理环境,都可能孕育过原始的生命。“2020火星”项目的科学家表示,接下来团队将权衡上述地点各自的利弊,“截至目前,这是我们需要做出的最重要的决定。”

  “长有23只眼睛”

  什么东西都逃不过新一代火星车的“眼睛”,因为它将“长有23只眼睛”。新一代火星车将配备23个各种类型的相机,与前四代火星车相比,这些相机更大、更好。
  第一代火星车索杰纳是1997年“火星探路者”计划的一部分,只安装有3台相机。“勇气号”和“机遇号”火星车各安装有10台相机,之前发射的“好奇号”火星车安装有17台相机。
  NASA喷气推进实验室科学家贾斯廷·马奇表示,“相机技术在不断进步,后面的任务能利用这些技术进步,以更低的成本获得更好的结果。”
  当新一代火星车开始在火星上着陆时,NASA希望首次获得降落伞打开的照片。位于火星车内部的一台相机,将对收集的样本进行研究。样本将储藏起来,等待未来的太空飞船把样本带回地球。
  新一代火星车的主相机Mast-cam-Z能拍摄3D照片,放大拍摄对象,拍摄的照片能显示一个足球场远的火星表面的细节。研究人员贝尔称,“高清3D图像能更好地显示拍摄对象的细节,适用于远处和近处的研究对象。”
  之前火星车传回的大量照片都是黑白照片,新一代火星车将改变这种状况,它配备的相机视角更大,而且拍摄的是彩色照片。
  另外,新一代火星车将不再需要专门停下来拍照,因为防抖技术的进步,使得它能边行驶边拍照。新相机的分辨率将是“勇气号”“机遇号”和“好奇号”的20倍。 霜叶

  延伸

  美重启休眠37年的“旅行者”1号推进器  

  美国航天局1日发表声明说,“旅行者”1号探测器一组休眠37年的推进器于近日成功重启。
  “旅行者”1号探测器于1977年发射,2012年离开太阳系进入星际空间,是星际空间中唯一的人造探测器。
  声明说,“旅行者”1号一直使用一组“姿态控制推进器”来微调自身姿态,使其天线总是对准地球,让两者之间的通信保持畅通。但自2014年以来,这组推进器的性能开始退化。经专家讨论,该机构决定试着启动4个备用的“轨道校正操作推进器”。“轨道校正操作推进器”的大小和功能与“姿态控制推进器”类似,美国航天局表示自1980年11月8日以来前者就再没有使用过。
  11月28日,地面人员向“旅行者”1号发送了启动“轨道校正操作推进器”的测试命令。近20小时后,从“旅行者”1号返回的信号抵达地面,显示“轨道校正操作推进器”工作正常。一名美国航天局的工程师形容道,时隔37年,还能重启这些推进器,感觉是“安慰、喜悦和不敢相信”,“好像时间一点也没有流逝一样”。
  美国航天局计划明年1月切换使用这组“轨道校正操作推进器”,希望把“旅行者”1号的寿命延长两三年。
  美国航天局还计划对“旅行者”2号做类似测试。“旅行者”2号预计未来几年也将进入星际空间,目前其“姿态控制推进器”工作正常。“旅行者”2号是“旅行者”1号的姐妹探测器,两者都是1977年发射。 林小春