無論是月球車還是火星車,其根本任務都是攜帶科學儀器或其他有效載荷在外星球表面進行機動作業,並且完成科學考察任務。為了完成這些「高大上」的科學考察任務,月球車和火星車可是攜帶了「十八般兵器」,這些先進的科研載荷是它們完成任務的關鍵。
1.光學成像載荷
包括用於拍照的全景相機、用於行駛的導航相機、用於規避障礙物的避險相機、用於近距離拍攝的微距相機等。
2.機械臂
用於安裝探測用載荷或者採集礦物、巖石樣本。
3.粒子激發X射線譜儀
通過攜帶的放射源激發巖石和土壤中的元素,並探測其產生的X射線,從而獲得元素的種類及含量信息,為地質化學過程和形成演化研究提供重要依據。
月球車
月球車的主要任務是在月面進行地質學考察,包括月表形貌與地質構造調查、月表物質成分和資源勘察、月壤物理特性探測。此外,月球車還承擔著運輸航天員在月球上開展科考活動等任務。除了上述標配裝備,月球車還需要特別攜帶以下幾類裝備。
1.測月雷達
一種高解析度的超光態雷達,主要用於月壤厚度的測量以及月球月巖淺層結構的測量。第一次運用該載荷的是「玉兔號」月球車。
2.紅外光譜儀
能獲取可見近紅外到短波紅外的高解析度反射光譜及圖像,用於巡視區月表紅外光譜分析和成像探測任務,完成巡視區月表礦物組成和分布分析,巡視區能源和礦產資源的綜合研究。
3.化學相機
採用雷射誘導擊穿光譜技術,用高能雷射探測1.5~7米距離的目標,RMI相機接收探測目標的等離子體光譜信息,根據物質特徵譜線實現目標成分的探測。
由於火星是人類最可能移民的星球,當前火星車的科學任務更多的圍繞著「生命」展開。例如,尋找火星上的生命或生命存在的痕跡,回答「火星是否適宜生命存在」等問題。在標配裝備之外,火星車需要特別攜帶的裝備包括以下幾種。
1.穆斯堡爾光譜儀
根據樣本中鐵原子的穆斯堡爾譜線測量結果分析鐵原子的價態、化學鍵性、磁性等性質,用來對火星含鐵巖石與土壤進行礦物學研究。
2.動態中子返照率設備
發射出中子,然後通過觀察中子與氫原子核相互作用後發生的能量變化來確定氫的存在,用於在火星尋找水分子。
3.微熱放射光譜儀
通過測量樣本的紅外輻射了解其成分。用於近距離檢查巖石和土壤,確定樣本的形成過程,特別是用來確定樣本的形成過程是否有水參與,例如碳酸鹽或黏土。