“好奇”號(hào)采用空中起重機(jī)方式在火星表面著陸

　　“好奇”號(hào)在火星表面工作示意圖

　　為“好奇”號(hào)裝配6輪運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)

經(jīng)過(guò)約5.7億千米的長(zhǎng)途跋涉，美國(guó)于2011年11月25日發(fā)射的“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”，擬在美國(guó)東部時(shí)間8月6日凌晨1:31(北京時(shí)間13:31)把所攜帶的“好奇”號(hào)火星車著陸在火星蓋爾隕坑中心山丘的山腳下。

名字由12歲華裔女生提出

“好奇”號(hào)是美國(guó)第3代火星車,有6個(gè)輪子，體積與小汽車相當(dāng)；質(zhì)量將近900千克，是第2代火星車“機(jī)遇”號(hào)和“勇氣”號(hào)的5倍多；長(zhǎng)度是第2代火星車的2倍多；搭載10套科學(xué)探測(cè)儀器，桅桿上安裝高分辨率相機(jī)和激光器，能夠在最遠(yuǎn)7米處探測(cè)目標(biāo)物體；使用核能在火星表面漫游和工作；可展開為期一個(gè)火星年(約687個(gè)地球日)的探測(cè)。

“好奇”號(hào)火星車是一種適用于所有地形的多用途機(jī)器人。其6個(gè)輪子分別具有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，能保證探測(cè)器在任何方向傾覆45°而不發(fā)生翻車。它可原地轉(zhuǎn)彎360°，越過(guò)直徑約為50厘米的坑，翻越約65～75厘米高的障礙物，在平整堅(jiān)硬的地面上行駛的最高速度為4厘米/秒，每天在火星表面累計(jì)行駛200米，總行駛范圍約為20千米。

“好奇”號(hào)是美國(guó)開展火星車命名活動(dòng)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和郵件從9000多個(gè)命名提議中選出來(lái)的。它由12歲的華裔女生馬天琪提出，因?yàn)樗诿绹?guó)航空航天局舉辦的為火星探測(cè)車命名作文比賽中獲得冠軍。馬天琪的父母均來(lái)自中國(guó)大陸，她把自己的中、英文簽名都書寫在“好奇”號(hào)火星車上。

著陸要經(jīng)歷“恐怖7分鐘”

不過(guò)，“好奇”號(hào)的著陸過(guò)程并非輕而易舉，要經(jīng)歷“恐怖的7分鐘”，降落在只有以往著陸區(qū)1/5的坑洞中。在這7分鐘內(nèi)，它要想將時(shí)速由約2.09萬(wàn)千米減為0，需順利完成一系列動(dòng)作，包括使用降落傘減速、點(diǎn)燃火箭準(zhǔn)備著陸以及小心地把它停在火山口以免產(chǎn)生塵云等，使包括火星車在內(nèi)質(zhì)量達(dá)3噸的著陸器的速度從子彈般減低到平穩(wěn)著陸；它必須準(zhǔn)確無(wú)誤地執(zhí)行數(shù)百道程序，50萬(wàn)行的程序代碼，只要其中有一條出現(xiàn)差錯(cuò)，“好奇”號(hào)就極有可能會(huì)一頭撞擊在火星地表粉身碎骨。

由于“好奇”號(hào)質(zhì)量過(guò)大，不同于先前的火星車，安全氣袋打開后產(chǎn)生的緩沖力無(wú)法確保它安全著陸，所以它將首次使用“空中起重機(jī)”新型著陸技術(shù)在火星上軟著陸。

前不久，由于用于中繼“好奇”號(hào)信號(hào)的“奧德賽”火星軌道器出現(xiàn)故障，使“奧德賽”運(yùn)行軌跡發(fā)生偏移，導(dǎo)致“奧德賽”在趕到“好奇”號(hào)著陸區(qū)上空時(shí)將為時(shí)太晚，錯(cuò)過(guò)著陸的最后階段。不過(guò)最新消息稱，7月24日，美國(guó)宇航局成功點(diǎn)燃“奧德賽”號(hào)推進(jìn)器，共燃燒6秒，讓其朝所在軌道上方移動(dòng)6分鐘。這次調(diào)整讓“奧德賽”號(hào)火星探測(cè)器進(jìn)入一個(gè)新位置，可以監(jiān)視“好奇”號(hào)火星車在火星表面著陸的全過(guò)程。

從整體來(lái)看，火星登陸的成功率只有4成。

更像在火星上工作的化學(xué)家

總投資達(dá)25億美元的“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”是美國(guó)火星生命計(jì)劃的一部分，將挖掘火星土壤、鉆取火星巖石粉末，對(duì)巖石樣本進(jìn)行分析，探測(cè)火星過(guò)去或現(xiàn)在是否具有支持微生物生存的環(huán)境，從而確定火星是否具有可居住性。其主要用于研究火星上生物化學(xué)的循環(huán)，評(píng)估火星上目標(biāo)區(qū)域的生物學(xué)可能性，了解著陸區(qū)域的地質(zhì)特性和化學(xué)特性，研究與可居住性有關(guān)的行星過(guò)程，包括水的作用以及表面輻射的光譜特性。所以，“好奇”號(hào)將進(jìn)一步推進(jìn)美國(guó)“跟著水走”的戰(zhàn)略。

生命存在有三個(gè)要素：水、能源和碳，美國(guó)此前的探測(cè)任務(wù)已確定火星上存在水和能源，但還不能確定火星上是否存在碳。善于鉆探的“好奇”號(hào)能在火星表面挖掘一定深度或許能夠發(fā)現(xiàn)復(fù)雜的有機(jī)分子，復(fù)雜的有機(jī)分子可更有力地證明火星上曾有過(guò)生命，這些分子通常由10個(gè)或更多碳原子組成，堪比構(gòu)建生命的原材料。雖然沒有鐵鏟，但“好奇”號(hào)具備鉆探技術(shù)，能夠采集火星地表約10.16厘米以下的土石樣本，并對(duì)樣本進(jìn)行處理、分類，分別送至內(nèi)含分析儀器的車載試驗(yàn)箱中，足以發(fā)現(xiàn)構(gòu)建生命的基本物質(zhì)。

“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)常常被稱做是野外地質(zhì)學(xué)家，個(gè)頭更大的“好奇”號(hào)將像一位在火星上工作的化學(xué)家，能夠做更多活兒，機(jī)動(dòng)性更高。

來(lái)源：北京日?qǐng)?bào)   編輯：許銀娟