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火星战车的十八般武艺

2018-09-29

军事文摘·科学少年 2018年5期
关键词:着陆器火星车洞察

前不久,美国国家航空航天局(以下简称NASA)官网发布了其2020年火星探测器的最新图片。该探测器因携带了23部相机而被网友们形象地称为“23眼怪兽”。一时间,掀起了大家对各种火星车和火星着陆器“颜值”和功能的大讨论……

“好奇号”堪称科学家

“好奇号”火星车是人类历史上最复杂、最高级,也是最昂贵的火星探测器,造价高达5亿美元。890千克的它,大概等值于40吨的黄金。“好奇号”之所以这么昂贵,是因为它堪称一位很厉害的地质学家兼化学家。它的拍照功能非常了得,装在其机械臂顶端的相机可以实时放大成像,以便计算机获取信息,进而控制机械臂进行各种花式操作。可以说,大部分现代化地球化学实验室能干的事它在火星都干了。

从2012年在火星着陆后一直辛苦工作至今,“好奇号”远远超出原来预计的2年寿命期。NASA目前发现“好奇号”的状态仍然非常好,真可谓是“出走半生,归来仍是少年”。

“洞察号”准备“深挖洞”

NASA計划于今年5月发射“洞察号”火星着陆器,它的设计在很大程度上直接继承了200T年发射的“凤凰号”火星着陆器。“洞察号”主要配备了一台火震仪和一台热流监测仪来专门探测火星内部的分层结构和热能情况。火震仪主要探测火星地震,而陨石撞击是唯一可能被其精确定位震源的火震。

此外,“洞察号”上还配备了一个被称为“鼹鼠”的钻头,可以一直钻到火星地下5米深处,测量火星表面风化层下的温度、热传导率和热梯度,这也将是迄今为止钻得最深的孔洞。不过,这个“鼹鼠”之所以能“挖地三尺”和科研人员前期的选址息息相关。他们在选址的时候充分考虑了探测区域的风化层厚度和岩石硬度,从而保证了“鼹鼠”能“深挖洞”。

“23眼怪兽”武艺高深

按照NASA的计划,新一代Mars2020火星车借鉴了许多“好奇号”的系统设计,所以两者比较相像,依然会采用与“好奇号”一样的“空中吊车”方式在火星表面着陆。相比“好奇号”,Mars2020的装备更先进、探测能力更强、智能化更高。它携带了一套火星制氧实验装置,会在火星尝试将空气中的二氧化碳转化为氧气,这有望为火星上的人类生存和火箭燃料提供宝贵的氧气。

此外,Mars2020还携带了一架重达1千克的“直升机”,通过每夫工作3分钟来扩展火星车的探测范围,这也是人类历史上首次将有翼飞行器送入其他星球。Mars2020的照相功能也是强大得无与伦比,它拥有比此前任何一辆火星车都要多的“眼睛”——共有23个照相机,其中科学相机了个,工程相机9个,着陆系统相机了个。

幼崽“红龙”展翅欲飞

SpaceX公司研发的“红龙”火星着陆测试飞船应该是今年大家非常关注的热点。SpaceX公司宣称,“红龙”可以根据着陆地点的不同,向火星运送2~4吨不等的有效载荷。此前的“好奇号”火星车重量为900千克,可以说,“红龙”在理想的情况下一次能运送2~4辆“好奇号”上火星。“红龙”将使用火箭反推的方式降落,而且随着这种着陆技术更加成熟,SpaceX公司还将研制更大、运载能力更强的“红龙”。

“蝙蝠侠战车”最拉风

在2017年NASA举办的“火星之夏”科普展中,一辆超凡脱俗的火星载人概念车无比拉风,吸引了众人的眼球。这辆火星车的颜值相当高,非常像一辆“蝙蝠侠战车”,大小比加长版的悍马汽车还要大,设计时速可达95~110千米。为了成功应对崎岖不平的火星表面,该火星载人概念车拥有直径1.3米、宽0.75米的超大轮子。这6个超大轮子不用充气,全部由碳纤维和铝合金制成,既坚固耐用,又轻巧灵活。而特别设计的超大通风孔,是为了避免轮子被恐怖的火星沙尘暴堵死而动弹不得。

这款概念车完全依靠太阳能作为电驱动,但其表面并没有大量的太阳能光伏板,而是采用了太阳能蓄电池,只要装载足够的电池组,就可以达到想要的速度了。该车由两部分组成,前半部分是四轮驱动的火星探测车,可搭载4名航天员,后半部分则是一个完整的科研实验室,它既可以整车行进,也可以像电影里的“蝙蝠侠战车”那样拆分变形。不过,这款火星车目前仅是概念车,距离实用还比较遥远。

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