美國「毅力號」火星車有何亮點?
2020年7月30日19時50份,美國「毅力號」火星車成功搭乘阿特拉斯5號火箭發射升空,成為今年第三個飛向火星的人造探測器。作為「好奇號」的後續火星巡視器,「毅力號」此番探火主要任務有4個,第一是進一步尋找火星存在生命的證據;第二個是帶了一臺無人直升機,準備到時進行人造太空飛行器外星球首次測試飛行;第三個是大量採集火星樣品如巖石和氣體,供今後的返回式任務帶回地球;第四個是全新配備了MOXIE設備,目的是在火星上測試製氧的過程。
「毅力號」自重約1025千克,尺寸大約為3米×2.7米×2.2米,在車頭部向外延伸一條長約2.1米的機械臂,所攜帶了包括行星X射線巖石化學探測儀、火星探地雷達、火星環境分析儀、火星氧氣製造試驗儀、火星超級相機、立體成像系統、拉曼光譜和發光技術有機物和化學物掃描儀共計7臺探測設備,包含了25個攝像頭以及2個麥克風,全面記錄火星車從登陸到巡遊探測的一系列影像與聲音資料。「毅力號」火星車預計在火星上工作約一個火星年,也就是687個地球日,在這期間將主要通過核電池鈽-238自然衰變產生110瓦的能量功率來工作,非常值得一提的是它所攜帶的「首創號」火星直升飛機,這個只有1.8千克重、配備兩片長度1.2米碳纖維螺旋槳的小傢伙,將首次在地球以外的星球上做無人機飛行實驗,順利的話將飛行四次。
「毅力號」火星車與「好奇號」火星車有什麼異同?
今天發射的「毅力號」可以看做是「好奇號」的「更新升級」版,兩者在不少地方都有相同之處但是細看下卻又區別不小,以火星車的車輪為例,兩者都採用輪式的行走機構,輪子的數量也都是6個,但是細看之下就發現輪子的結構、花紋紋路均有較大不同。
兩者的區別根源在於它們在任務層面上就是有明確區分的,「好奇號」是美國第4部火星車,前面3部都是依靠太陽能工作的,分別是1997年到達的「索傑納號」、2004年前後腳登陸火星的「勇氣號」和「機遇號」,2012年核動力火星車「好奇」號採用空中起重機的方式登陸火星,「毅力號」也將採用同種方式登陸,從身材上看「好奇號」和「毅力號」相近,前者的重量略輕為900千克。「好奇號」的任務包括對火星的地形地貌、地質信息、大氣成分、火星輻射環境、生命物質信息等具體內容開展持續探測,著重於分析火星的土壤、巖石、空氣、輻射環境等。
而「毅力號」就有點「目標明確,要幹點什麼」的意思了,首先是通過攝像頭大量獲取火星的影像,測試將二氧化碳製造為氧氣的MOXIE裝置,設計了獲取全新的觀測視角以及更多的資料的無人機火星飛行,還要大量收集火星樣品,這些都可理解是在為登陸火星並返回而提前做的準備。
除此之外,「毅力號」還在「好奇號」的基礎上增加了探測生命證據的手段,攜帶了名為SuperCam、SHERLOC、PIXL的先進探測設備,分別是兩臺雷射器和一臺X射線儀,雷射器可以照射巖石使其破碎並產生粉末,藉此讓探測器獲取相應物質的化學成分,識別其中是否存在有機物,X射線儀則通過物質的光譜來測定火星表面物質的精細元素構成。
「毅力號」在導航和移動路徑處理方面也比「好奇號」有了大幅提升,這套依靠AI來實現火星車路徑規劃的設備需要高性能計算機的支持,此次的計算設備不光速度更快,而且還額外單獨配備了一套計算機來處理相關數據信息,會讓火星車走得更快、更穩、更遠。
「毅力號」的預計到達時間是2021年2月18日,隨後開啟著陸探測。