去過(guò)火星的那些車(chē)

文/宗合

航天技術(shù)誕生后，人類(lèi)先后40多次發(fā)射火星探測(cè)器，雖然有近半數(shù)失敗，但是那些成功的探測(cè)器取得了非凡的成就。在這些成功的探測(cè)器中，有4輛可以在火星上行駛的火星車(chē)，它們都是由美國(guó)宇航局（NASA）研制并發(fā)射的，迄今為止在火星上已經(jīng)行駛共計(jì)超過(guò)70公里。目前，好奇號(hào)火星車(chē)仍在運(yùn)行中，它將不斷打破在火星上的行駛記錄，并為我們揭開(kāi)更多的火星秘密。

索杰納火星漫游車(chē)

“索杰納”是NASA的第一臺(tái)火星車(chē)，1997年它隨“火星探路者”一起登陸火星，隨后開(kāi)始在火星表面展開(kāi)科學(xué)考察工作。從1997年7月4日登上火星之后，“索杰納”就開(kāi)始傳回那里的圖像及每日的天氣情況。在火星上工作的幾個(gè)月里，“索杰納”共行駛了90多米，分析了巖石成分，拍攝了500多幅照片，“索杰納”原來(lái)的設(shè)計(jì)壽命為7天，但實(shí)際卻工作了3個(gè)月，是原設(shè)計(jì)時(shí)間的12倍多。

基本信息

中文名稱(chēng)：索杰納

外文名稱(chēng)：Sojourner

發(fā)射時(shí)間：1996年12月4日

著陸時(shí)間：1997年7月4日

失聯(lián)時(shí)間：1997年10月7日

任務(wù)時(shí)長(zhǎng)：3個(gè)月

行駛里程：90多米

著陸點(diǎn)：阿瑞斯平原

著陸方式：緩沖氣囊

動(dòng)力：太陽(yáng)能電池陣列，備用鋰電池

車(chē)輪直徑：13厘米

寬度：0.48米

▲ 圖中3輛火星車(chē)自左至右分別為勇氣號(hào)、 索杰納號(hào)、好奇號(hào)

長(zhǎng)度：0.63米

重量：10.5千克

運(yùn)載器：德?tīng)査?運(yùn)載火箭

主要科學(xué)儀器

黑白相機(jī)：對(duì)火星表面進(jìn)行拍攝

彩色相機(jī)：可對(duì)附近目標(biāo)拍攝特寫(xiě)鏡頭

阿爾發(fā)粒子X(jué)射線分光計(jì)：能現(xiàn)場(chǎng)分析巖石的化學(xué)成分，并將分析結(jié)果傳回地面控制中心

勇氣號(hào)火星探測(cè)漫游者

“勇氣號(hào)”是NASA2003年火星探測(cè)計(jì)劃兩部雙胞胎火星車(chē)中的第一部，代號(hào)MER-A。它于2004年1月3日登陸火星，最后一次向地球發(fā)回信息是在2010年3月22日，這是火星的寒冬即將來(lái)臨的日子。在2208個(gè)日夜里，它行駛了7730.50米，傳回了124000張圖片，證明了火星曾經(jīng)有熱泉口、因此可能曾有微生物生命。第37452號(hào)小行星以它的名字命名。

基本信息

中文名稱(chēng)：勇氣號(hào)

外文名稱(chēng)：Spirit, MER-A

發(fā)射時(shí)間：2003年6月10日

著陸時(shí)間：2004年1月3日

失聯(lián)時(shí)間：2011年5月25日

任務(wù)時(shí)長(zhǎng)：7年

行駛里程：7.7公里

著陸點(diǎn)：古謝夫隕石坑

著陸方式：減速火箭 充氣氣囊

動(dòng)力：太陽(yáng)能電池板

尺寸：長(zhǎng)1.6米、寬2.3米、高1.5米

重量：174千克

運(yùn)載器：德?tīng)査?運(yùn)載火箭

主要科學(xué)儀器

全景相機(jī)：位于火星車(chē)頭部的兩臺(tái)相機(jī)高度與人眼高度差不多，使火星車(chē)能像站在火星表面的人一樣環(huán)視四周，用以調(diào)查當(dāng)?shù)貛r層的結(jié)構(gòu)、顏色、礦物學(xué)和組織。

導(dǎo)航相機(jī)：視野較大但是分辨率低且是黑白的，用以導(dǎo)航和行走。

微熱放射光譜儀：近距離分辨可能的巖石和土壤并決定作用形成的原因。

危險(xiǎn)回避相機(jī)：兩臺(tái)具有120度視野的B&W相機(jī)，提供車(chē)上額外的資料顯示周?chē)h(huán)境。

穆斯鮑爾分光計(jì)MIMOS II：用來(lái)實(shí)地觀察對(duì)于含鐵巖石與土壤的礦物學(xué)研究。

阿爾發(fā)粒子X(jué)射線分光計(jì)：用來(lái)實(shí)地觀察形成巖石與土壤的大量元素。

磁鐵：用來(lái)搜集具磁性的沙粒。

顯微鏡成像儀：能以幾百微米的超近距離對(duì)火星巖石紋理進(jìn)行研究，用來(lái)獲取實(shí)地觀察的巖石與土壤的高分辨率相片。

巖石打磨器：可以在火星巖石上打出直徑45毫米、深約5毫米的洞，為研究巖石內(nèi)部提供方便。

機(jī)遇號(hào)火星探測(cè)漫游者

“機(jī)遇號(hào)”是NASA2003年火星探測(cè)計(jì)劃兩部雙胞胎火星車(chē)中的第二部，代號(hào)MER-B， 2004年1月25日安全著陸火星表面，并開(kāi)始科學(xué)考察。共計(jì)在火星漫游15年之久，取得了豐富的科學(xué)成果，完成90個(gè)火星日的任務(wù)，發(fā)現(xiàn)了火星上的第一個(gè)隕石、防熱護(hù)盾巖，并利用超過(guò)兩年的時(shí)間研究維多利亞撞擊坑。

2018年6月，火星上刮起了巨大的、遮天蔽日的沙塵暴，NASA與“機(jī)遇號(hào)”失去聯(lián)系。此后，控制中心曾多次嘗試聯(lián)系“機(jī)遇號(hào)”，但并沒(méi)有收到任何回應(yīng)。2019年2月13日，NASA正式宣布結(jié)束“機(jī)遇號(hào)”火星探測(cè)器的使命。

基本信息

中文名稱(chēng)：機(jī)遇號(hào)

外文名稱(chēng)：Opportunity, MER-B

發(fā)射時(shí)間：2003年7月7日

著陸時(shí)間：2004年1月25日

失聯(lián)時(shí)間：2019年2月13日

任務(wù)時(shí)長(zhǎng)：15年

行駛里程：45.16公里

著陸點(diǎn)：子午線平原

著陸方式：減速火箭、充氣氣囊

動(dòng)力：太陽(yáng)能電池板

尺寸：高1.5米、寬2.3、長(zhǎng)1.6米

重量：約180千克

運(yùn)載器：德?tīng)査?2運(yùn)載火箭

主要科學(xué)儀器

與“勇氣號(hào)”相同。

好奇號(hào)火星車(chē)

“好奇號(hào)”是NASA第七個(gè)火星著陸探測(cè)器，第四臺(tái)火星車(chē)，也是世界上第一輛采用核動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的火星車(chē)，其使命是探尋火星上的生命元素。

“好奇號(hào)”于2012年8月成功登陸火星表面，開(kāi)始科學(xué)考察，以查明火星是否曾經(jīng)存在適宜生命存在的環(huán)境。與到2011年仍在火星上探測(cè)的“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”火星車(chē)相比，“好奇號(hào)”個(gè)頭要大得多，所攜帶的探測(cè)設(shè)備更多、更先進(jìn)，在火星表面的連續(xù)行駛能力更強(qiáng)。它相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的野外“地質(zhì)學(xué)家”，其能力足以令此前的任何火星著陸器相形見(jiàn)絀。

基本信息

中文名稱(chēng)：好奇號(hào)

外文名稱(chēng)：Curiosity

發(fā)射時(shí)間：2011年11月26日

著陸時(shí)間：2012年8月6日

失聯(lián)時(shí)間：目前仍在運(yùn)行中

任務(wù)時(shí)長(zhǎng)：至今5年

行駛里程：至今20.4公里

著陸點(diǎn)：蓋爾隕石坑

著陸方式：減速傘，天空起重機(jī)，減速火箭

動(dòng)力：放射性同位素?zé)犭姵?钚-238)

尺寸：高2.1米、寬：2.8米、長(zhǎng)：3.0米(不包括機(jī)械臂)

機(jī)械臂長(zhǎng)：2.1米

重量：899千克

運(yùn)載器：宇宙神5運(yùn)載火箭

主要科學(xué)儀器

桅桿相機(jī)：拍攝火星地貌的高解析度彩色照片和視頻，供科學(xué)家進(jìn)行分析。

火星手持透鏡成像儀：相當(dāng)于一個(gè)超級(jí)放大鏡，可以拍攝小到只有12.5微米的地貌特征彩色照片，以便更細(xì)致地觀察火星上的巖石和土壤。

火星降落成像儀：一臺(tái)小型攝影機(jī)，安裝在“好奇號(hào)”的主車(chē)身上，負(fù)責(zé)拍攝“好奇號(hào)”降落火星地面過(guò)程的影像。

火星樣本分析儀：由3個(gè)獨(dú)立的儀器構(gòu)成，分別是質(zhì)譜儀、氣相色譜儀和激光分光計(jì)。這些儀器負(fù)責(zé)搜尋構(gòu)成生命的要素——碳化合物。此外，它們還將搜尋與地球上的生命有關(guān)的其他元素，例如氫、氧和氮。

化學(xué)與礦物學(xué)分析儀：可用于確定火星上的礦物類(lèi)型和數(shù)量，幫助科學(xué)家進(jìn)一步了解這顆紅色星球過(guò)去的環(huán)境。

化學(xué)與攝像機(jī)儀器：可以向9米外的火星巖石發(fā)射激光，使其蒸發(fā)，而后分析蒸發(fā)的巖石成分。

阿爾法粒子X(jué)射線分光計(jì)：負(fù)責(zé)測(cè)量火星巖石和泥土中不同化學(xué)元素的數(shù)量。

中子反照率動(dòng)態(tài)探測(cè)器：幫助火星車(chē)尋找火星地下的冰和含水礦物質(zhì)。

輻射評(píng)估探測(cè)器：負(fù)責(zé)測(cè)量和確定火星上所有類(lèi)型的高能輻射，包括快速移動(dòng)的質(zhì)子和伽瑪射線。

火星車(chē)環(huán)境監(jiān)測(cè)站：負(fù)責(zé)測(cè)量大氣壓、濕度、風(fēng)速和風(fēng)向、空氣溫度、地面溫度以及紫外輻射所有這些數(shù)據(jù)匯聚成每日和每季報(bào)告，幫助科學(xué)家詳細(xì)了解火星環(huán)境。

導(dǎo)航相機(jī)：主要用于輔助地面控制人員規(guī)劃“好奇號(hào)”的行動(dòng)路線。

化學(xué)相機(jī)：用高能鐳射在遠(yuǎn)達(dá)7米外氣化分析目標(biāo)，通過(guò)分析過(guò)程中發(fā)出的強(qiáng)光，來(lái)測(cè)定目標(biāo)物的成分。

避險(xiǎn)相機(jī)：主要用來(lái)防止“好奇號(hào)”意外撞上障礙物，并在軟件的幫助下，讓“好奇號(hào)”能夠在一定程度上自主決定行走路線。

機(jī)械手臂:機(jī)械手臂備有鉆頭，可鉆入巖石內(nèi)部采集樣本，并在機(jī)身內(nèi)進(jìn)行化驗(yàn)，將分析結(jié)果及時(shí)傳回地面。