北京時間7月30日19時50分,美國「毅力號」火星車(Perseverance Rover)在佛羅裡達州甘迺迪航天發射中心成功發射升空。這是繼阿聯希望號、中國天問一之後,今的第三個火星探測器,本次任務耗資達24億美元。執行本次發射任務的是Atlas 5型運載火箭,也是美國第五次用本型火箭發射火星探測器。此外,毅力號火星車還將驗證和展示一些關鍵技術,為未來的機器人和人類探索火星做準備,今天我們帶大家一起科普美國「毅力號」,看看美國火星任務具體有哪些亮點!
萊特兄弟發明了第一個在我們的世界上實現動力和控制飛行的飛行器,而毅力號所搭載的Ingenuity號直升機將成為第一個在另一個星球飛行的飛行器。
這輛「Ingenuity」直升機的主要特徵包括,四個特製的碳纖維螺旋槳排列成兩個 4 英尺(1.2 米長)反向旋轉的轉子,轉速大約 2400 轉——大約是標準的地球直升機轉速的8倍。
Ingenuity直升機在火星模擬圖
在毅力號著陸當天,火星與地球的距離約2.09億公裡,這意味著任務控制中心發出的信號到達毅力號需要11分鐘以上。
而毅力號進入、下降和著陸火星持續七分鐘的過程,將只能由車載計算機自主決定。
而毅力號降落的傑澤羅隕石坑的地形崎嶇不平,尤其是在三角洲區域。為此,NASA採用了「地形相對導航」技術來面對降落的挑戰。
比較後,毅力號可以識別,其是否降落在一個危險區域,如果是的話,毅力號將反向推動,儘可能地導航到最近的安全區域。NASA技術專家稱,該技術將使毅力號降落的成功率從80%-85%提升至99%。
毅力號比 NASA 的前四輛火星車都具有更大自主性,在部分NASA專家看來,可以被稱為「火星自動駕駛汽車」。
在之前的火星漫遊車上,因為只有一臺計算機,導航軟體必須與其他系統運算一起爭搶資源,所以要想在火星行進,就必須拍一張照片,計算怎麼走,再拍第二張照片。
毅力號攜帶了三枚硬幣大小的晶片,記錄著全球範圍內提交的1090萬個名字,它們將搭載火星車前往紅色星球。毅力號上還有一塊顯示地球和火星在太陽兩邊的小牌,上面印著用莫爾斯電碼寫成的「共同探索」的信息。「毅力」號火星車還攜帶了其他實驗素材。毅力號攜帶了一種汽車電池大小的儀器可以將大氣中的二氧化碳轉化成氧氣,而氧氣是火箭推進劑和呼吸系統的重要組成部分。另一種儀器可以用雷射擊中巖石,以確定其有機分子和礦物。
和汽車差不多大小的好奇號探測器於 2012 年登錄火星。好奇號發現,它的著陸點蓋爾隕石坑(Gale Crater)在數十億年前曾是一個湖泊,那裡的環境可能曾支持過微生物生命。所以,毅力號的目標就是邁出下一步,尋求回答天體生物學的一個關鍵問題:火星上是否有過去微生物生命的潛在跡象,或生命特徵?
根據計劃,毅力號火星車將在太空中飛行6個半月,2021年2月18日降落在火星的傑澤羅隕石坑(Jezero crater)。
登陸火星時間: 暫定於 2021 年 2 月 18 日,美國東部時間下午 3:30(太平洋標準時間下午 12:30);
著陸地點:Jezero 隕石坑,大約緯度 18 度,經度 77 度;
光(無線電)從火星到地球的單向時長:2021 年 2 月 18 日時大約為 10.5 分鐘;
1個火星年:地球上的 687 天;
1個火星日:24 小時 39 分鐘;
火星大氣:大約地球表面大氣密度的 1%;
火星溫度:表面平均溫度為零下 64 華氏度(零下 53 攝氏度),從極地夜間的零下 199 華氏度(零下 128 攝氏度)到赤道正午距離太陽最近的 80 華氏度(27 攝氏度);
佛羅裡達州卡納維拉爾角空軍基地41號發射場
此次發射是「阿特拉斯」Atlas號火箭第 11 次發射火星,也是繼 2005 年美國宇航局火星勘測軌道器、2011 年「好奇」號火星探測器、2013 年「馬文」號軌道飛行器和 2018 年「洞察」號著陸器之後,阿特拉斯五號Atlas V的第五次發射。美國聯合發射聯盟(ULA)Atlas V 541 兩級運載火箭從佛羅裡達州卡納維拉爾角空軍站(距離奧蘭多市約50分鐘車程)的41號發射場發射火星 2020 號飛船。【運載火箭代號中的數字「541」表示一個 5 米(17 英尺)的短有效載荷整流罩、4 個固體火箭助推器和 1 個單引擎的半人馬座上層。飛船高 197 英尺(60 米)】。
美國航空航天局壯觀的甘迺迪航天中心(Kennedy Space Center)佔據著卡納維拉爾角以東15英裡處一片伸入大西洋的平坦溼地島 。許多蜂擁而來的遊客都驚訝地發現,火箭發射臺所在的這片土地也是一個大型野生生物保護區,它被幾英裡崎嶇的海岸線包圍其中。甘迺迪航天中心無疑是這片地區最有吸引力的景點。
美國宇航局的太空飛行器正是在梅裡特島(Merritt Island)和鄰近的卡納維拉爾角空軍基地(Cape Canaveral Air Force Station)開發、測試和發射送入軌道。龐大的甘迺迪航天中心遊客中心布置得有點像奧蘭多主題公園。從巨大的火箭和登月的歷史,到觀賞IMAX電影和太空梭發射模擬,即使是對太空探索毫無興趣的人都會為之著迷。
來到奧蘭多也請不要錯過迪士尼樂園(Disney World):主題樂園已經遠遠超出沃爾特·迪斯尼最初的「主題公園」構想,在這片面積為曼哈頓兩倍大的土地上通過大量巧妙有趣的偽裝讓您遠離現實生活,感受最先進的技術和最傑出的遊樂智慧。迪士尼樂園是一片潔淨安全的樂土,它頌揚正直健康的美國價值觀,讓您最大程度地領略天真純粹的樂趣,暫時忘卻現實世界及其各種問題。