18新利最新登入好奇号火星探测车是如何工作的

美国东部时间2011年11月26日上午10点02分，火星科学实验室(MSL)搭乘阿特拉斯5号火箭从卡纳维拉尔角空军基地发射升空。它在美国东部时间2012年8月6日凌晨1点32分成功着陆火星。

在将好奇号装入外壳之前，工程师们对好奇号进行了一系列严格的测试，模拟内部故障和外部问题，包括离心机测试、跌落测试、拉力测试、驾驶测试、负载测试、压力测试和短路测试[来源:喷气推进实验室］．

与此同时,美国国家航空航天局必须决定新的漫游者将探索哪里，如何到达那里，以及宇航局如何安全着陆——说起来容易做起来难。18新利最新登入

地球而且火星围绕着太阳火星是686.98个地球日，地球是365.26个地球日，这意味着它们的相对距离相差很大。用尽可能少的燃料到达火星意味着在这颗红色星球经过我们最近的时候发射[来源:美国国家航空航天局］．这不是一个小问题:火星距离地球最远的地方(2.493亿英里，或4.013亿公里)比最近的地方(3460万英里，或5570万公里)远7倍多[来源:威廉姆斯］．

就像四分卫传球一样，发射系统的目标不是火星所在的位置，而是飞船到达时火星所在的位置。美国国家航空航天局传球，250多天后，火星车到达了圆形红色接收器，并于2012年8月6日(美国东部夏令时)周日着陆。

然而，NASA并没有把MSL从地球表面“扔”出去;18新利最新登入该机构从行星轨道发射它。原因如下:当运18新利最新登入载火箭从卡纳维拉尔角到达太空时，它的前锥或整流罩像翻盖一样打开，并随着火箭的第一级一起脱落，切断并坠入大西洋。第二阶段，一个半人马发动机，然后启动，将飞船送入一个停车轨道。一切就绪后，火箭启动了第二次燃烧，将飞船推向火星。

发射约44分钟后，MSL与火箭分离，开始与地球通信。在继续前进的过程中，它偶尔会有计划地修正航向。

一旦它进入火星大气层，乐趣就真正开始了。

在火星它比西雅图的雷尼尔山还要高，是一座3英里(5公里)高的沉积物山。这些层由矿物质和土壤层组成，包括粘土和硫酸盐，这表明了水的历史，这些层将提供火星地质历史的宝贵地图[来源:Siceloff；Zubritsky]。

过去的水会流向并聚集在盖尔的低地，使其成为溪流、水池和湖泊遗迹的储存库，因此是寻找火星过去宜居证据的理想地点。

就像沃尔特·惠特曼笔下的“无声耐心的蜘蛛”一样，好奇号很快就会孤立地站在海角上，发回数据，由它的任务控制人员决定“如何探索广袤的空旷环境”。18新利最新登入然而，它蜘蛛般的相似之处并没有结束于诗意的许可，甚至也没有结束于细长的、有关节的腿;18新利最新登入它延伸到漫游者像蜘蛛一样降落在火星表面的方式。

然而，在我们解开这个谜团之前，让我们来看看18新利最新登入火箭探测器第一次到达火星时所做的辅助跳跃。

当“好奇号”载着“好奇号”进入距离地面78英里(125公里)的火星大气层时，它像航天飞机一样，在一系列s曲线中操纵和刹车。在着陆前的几分钟里，飞船在大约7英里(11公里)的高空着陆打开降落伞以减缓其900英里每小时(1448公里每小时)的下降速度。然后，它从锥体底部弹出隔热罩，为好奇号创造了一个出口。

月球车的上一级像龟壳一样夹在背上，脱离了圆锥体。几分钟后，上面阶段的轮辋安装的复古火箭爆炸，使两人稳定在距离地面约66英尺(20米)的悬停位置;从这里开始，上面的部分就像一个空中吊车，把“好奇号”像蛛丝上的蜘蛛一样放下去。一旦火星车安全着陆，它的缆绳就被切断了，好奇号就开始了它的旅程[来源:美国国家航空航天局；喷气推进实验室］．

在着陆前不久，飞机火星下降成像仪拍摄了着陆区的高清彩色视频。这段视频有助于着陆，并为回国的研究人员和任务专家提供了探索区域的鸟瞰图。另一组仪器是火星科学实验室入口，下降和着陆仪器套件，将测量大气条件和航天器性能。NASA将在规划和设计未来任务时使用这些数据。

这种新型着陆系统比以前的任何着陆系统都更复杂，但控制也更精确，使任务规划者能够瞄准盖尔陨石坑这一渴望已久的目标。“勇气号”和“机遇号”不可能在“好奇号”陨石坑内12英里(20公里)的目标区域着陆，因为它们在太空时代的气泡包装中弹回地面时需要5倍的面积。这一成功开辟了一系列理想的地点，包括以前因地形复杂而禁止进入的陡峭的火山口。

好奇号还将为未来的任务奠定基础，就像之前的火星之旅使新的火星车的探险成为可能一样。这些任务可能包括舀起岩石并将其飞回地球，或者进行更深远的表面调查，寻找火星微生物生命及其关键化学成分的证据[来源:美国国家航空航天局］．

现在我们已经安全着陆，让我们来看看火星科学实验室的标准装备是什么。

无论是为两周的假期打包行李，还是为数百万英里外恶劣的沙漠科学考察做准备，基本问题都是一样的:

带什么，带什么....

不像地球上的游客，他们可以跑到街角的商店去换掉遗忘的牙刷，好奇心完全是自己的。当没有维修人员随叫随到，后备箱里也没有备件，而且每一个信号都来自地球大约需要14分钟(截至2012年8月)到达你身边，自力更生是你所拥有的一切。

好奇号没开火星不过，去观光。18新利最新登入它的任务是收集岩石和土壤样本，并将它们放入机载仪器中进行分析。考虑到这一点，火星车配备了一个7英尺(2.1米)长的摄像桅杆和一个7英尺长的三关节机械臂，它的附件比工业吸尘器还多。这样品采集/样品制备和处理系统将铲，除尘，钻孔，粉末，收集，分类，筛选和提供样品到各种分析资产[来源:喷气推进实验室；美国国家航空航天局；韦伯斯特]:

好奇号的颈部或桅杆上也装饰着仪器:

除了这些样本分析仪器，火星车还携带了一些科学设备，用于检查当地条件，这可能与未来的人类任务或了解火星支持生命的能力有关:

这是一系列令人印象深刻的豪华约会，但这并不合适美国国家航空航天局没有什么好处，除非好奇号的引擎盖下有它。让我们来看看这只小狗的力量是什么。

“科学的怪物卡车”不是一辆燃烧硝基、喷火的搞笑车，也不是一辆普通的老式内燃机耗油车。它也不炫耀太阳能电池板这为它的前身带来了活力。不，在这次任务中，NASA使用了核能。

好奇号从钚氧化物中获取能量。随着放射性同位素的衰变，它会释放出热量，探测器将其转化为热量电使用热电偶．这多任务放射性同位素热电发生器(MMRTG)将为漫游者的电池提供110瓦的电力。

该系统比太阳能发电更有能量，而且没有可损坏的活动部件，但这种发电机能胜过老式的砷化镓电池板吗?毕竟，勇气号一直运行到2010年春天，而顽固的机遇号仍在运转里程表他每天在328英尺(100米，大致相当于一个美式足球场的长度)的高空行走21英里(34公里)。这些特殊的车辆远远超过了90天的任务期限，部分原因是免费的可再生太阳能。

好吧，先别用核弹。放射性同位素系统的预期寿命为14年，可能比火星车本身的寿命还要长，而且永远不会成为火星天气、灰尘或冬天的牺牲品[来源:喷气推进实验室］．此外，额外的动力是值得的:好奇号将比之前的探测器覆盖更多的地面，飞行速度大约是它们的两倍。在最初任务的一个火星年(约687个地球日)中，它将在盖尔陨石坑内飞行12英里(19公里)，携带的科学有效载荷是勇气号或机遇号的10-15倍。电力将一直可用，“好奇号”将使用多余的热量来保持其重要仪器的温度[来源:美国国家航空航天局］．

帮助“好奇号”有效利用马力的是NASA的老式改进月球车rocker-bogie底盘(见侧边栏)，由连接在六个铝轮上的钛管组装而成，非常薄，它们像橡胶一样弯曲。所有四个角轮都可以旋转90度，这使探测车能够原地转弯。工程师们在一定程度上加强了好奇号的悬挂系统，以适应它作为起落架的新角色，并适应一个必须穿越更崎岖地形的更重的飞行器[来源:哈林顿；喷气推进实验室］．

着陆后不久，底盘将把月球车运送到它的第一个目的地:一个绰号为“栅栏”的岩石露头。NASA瞄准了这块岩石，因为之前火星观察显示它包含水存款——在水中形成的矿物质。从那里，好奇号将冒险进入峡谷、多岩石的山坡和丘陵地带，让人想起亚利桑那州的塞多纳红色岩石，这些岩石也是在水环境中形成的。到那时，它在火星上的第一个年头已经过去了。

从那里，漫游者将深入岩石和更崎岖的地形。探索这片区域将需要几年的时间，但是，一旦穿越这片区域，探测器的相机将拍摄到好奇号所经过路径的全景[来源:美国国家航空航天局］．

在整个过程中，火星科学实验室将调查火星上是否存在或曾经存在支持微生物生命的条件，以及这种生命的线索是否保存在火星的岩石和土壤中。

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