火星漫游者

毅力號必須在2020年7月20日至8月11日之間在火星著陸，不然就必須等到兩年之后星球才能再次排列至現(xiàn)在的方位。

順利的話，當你看到本期雜志的時候，一枚從美國佛羅里達州航空海岸飛出的阿特拉斯V-541運載火箭將成功地在火星著陸。（注：該火箭已于美國東部時間7月30日上午7時50分，北京時間19時50分成功發(fā)射。）這枚火箭上搭載著一個名為“毅力號”（Perseverance）的探測器，體型與一輛汽車相似，它的使命是尋找火星上的生命痕跡，并判斷人類究竟是否可以在那里生存。而我們這篇文章要分析的是：能夠在火星上行駛的交通工具與地球上跑的車究竟有什么不同？

為了回答這一問題，我們特地咨詢了美國國家航空航天博物館的John Grant，他是一位星球地質(zhì)學(xué)家，同時也是負責(zé)挑選毅力號在火星上的著陸點的研究員之一。他還曾經(jīng)參與過勇氣號（Spirit）、機遇號（Opportunity）和好奇心號（Curiosity）探測器的項目。

“關(guān)鍵是，如果在月球或者火星上發(fā)生爆胎，是沒人能去換胎的?！盙rant說，“所以我們對于探測器的研發(fā)必須考慮到最極限的情況，比如路面上的巨大坑洞、遭遇極端氣候等等。我們在勇氣號上安裝的就是大齒輪輪胎，工程師們會想辦法讓這種車也能倒著開?！保ㄗⅲ河職馓柣鹦翘綔y器是NASA研制的系列火星探測器中的一個，于2004年1月4日在火星南半球的古謝夫隕石坑著陸。）

科研目標主導(dǎo)探測器的設(shè)計，但最終的結(jié)果取決于機器操作的極限?；蛟S在一個50度斜坡的坡頂有一些奇特的地質(zhì)構(gòu)造，但是你不可能爬得上去。“我們會先讓機器在火星表面拍攝照片，根據(jù)傳回來的照片再決定下一步行動。不同小組的人會有不同的想要探索的目標，但是如果工程師發(fā)話說做不到，我們就會放棄?！盙rant說，“在這種事情上你不能讓所有人都滿意?！?/p>

通常來說，探測器也沒法去到離著陸區(qū)太遠的地方，毅力號最快的速度連0.1英里/小時都不到，你可以把它想象成一個開啟了超低速越野模式的巖石攀爬機：搭載了6臺發(fā)動機、6輪驅(qū)動系統(tǒng)、4輪轉(zhuǎn)向裝置，可以從15.7英寸（約40厘米）高的巖石上壓過。它的能量來自于重達10.6磅（約4.8千克）的钚-238燃料。NASA估算過如果探測器在著陸的時候爆炸將會釋放出的輻射值，大約210毫雷姆，與做一次頭部CT差不多。

钚在衰變的過程中會釋放出熱量，這些熱量將通過探測器尾部的一臺99磅（約45千克）重的熱電發(fā)電機持續(xù)轉(zhuǎn)換成110瓦的電力。除此之外，探測器上還裝載了一對可充電鋰離子電池，可以提供900瓦，相當于1.2馬力的動力。你可以把它想成是印地賽車中的那套Push-to-pass系統(tǒng)（超車時提供額外動力的裝置）。

關(guān)于探測器的小秘密A NATOMY OF A ROVER

NASA目前已經(jīng)為這個項目花費了約24億美元，大部分錢花在了探測器的研發(fā)上。毅力號的體型大約相當于一輛小型的家用轎車，重量與一輛馬自達Miata相當。以下是一些關(guān)于毅力號的小知識：

毅力號原計劃在火星上停留至少687天，也就是一個火星年。它所搭載的钚燃料則至少在14年后才會衰敗殆盡，但是根據(jù)之前的經(jīng)驗，探測器的表現(xiàn)總是會超出NASA的預(yù)期。比如2012年在火星著陸的好奇心號，直到今天還在工作。那么問題又來了：為什么不在這個2260磅（約1025千克）重的探測器上加一個太陽能面板呢？這樣就可以繼續(xù)延長它的工作壽命。我們的答案是，就像設(shè)計任何一輛地球車一樣，你不能什么都想要。

“它飛行的距離已經(jīng)是目前一臺機器所能達到的極限了。”Grant說，“也有很多人會問‘為什么不給它裝雨刮器這樣的問題，如果可以的話我們當然希望為它增加更多的裝備，但是它的重量越大，著陸的難度就越大，所以我們只能考慮那些完成任務(wù)必備的東西，沒有霓虹燈，也不會有音響。

毅力號還搭載了一架名為“機智號”（Ingenuity）的火星直升飛機，它將被運到火星上，執(zhí)行拍攝火星鳥瞰圖的任務(wù)，這是首架能在另一個星球上飛行的飛機。這意味著，未來人類有可能將飛行器送到火星，偵察難以靠近的位置。

ANTENNAS天線

如果火星探測器無法與地球溝通的話，那它就是個廢物。毅力號有3根天線，一根負負責(zé)與火星軌道飛行器溝通，另外一根會隨著地球的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)移以保證精準地發(fā)射信號，第三根則負責(zé)接收從地球傳來的信號并與NASA對話。

ROBOTIC ARM機械臂

毅力號上搭載的機械臂負責(zé)鉆探火星表面并收集樣本。采集到的火星巖石和風(fēng)化層樣本會先被儲存在一個專門的儲存器中，以期在下一個任務(wù)中被帶回地球。機械臂上還有一個代號為“夏洛克”（SHERLOC）的掃描儀和一個叫做“華生”（WATSON）的攝像頭，它們的作用是已錄整個探測過程。

BODY車身

自從2012年奧巴馬總統(tǒng)削減了火星探測的預(yù)算之后，NASA就只能在好奇心號的基礎(chǔ)之上打造毅力號，只是把車輪和軟件更新了一下，并且安裝了更為復(fù)雜精密的機械臂。

WHEELS車輪

與毅力號的6個車輪相連接的，是一套鈦結(jié)構(gòu)的管狀車架。車輪本身是鋁制的，自帶牽引裝置。鈦管上面那些彎曲的輻條給了這輛車一絲活力。充氣輪胎在火星表面是不可能行得通的。

EYES AND EARS眼睛和耳朵

毅力號上還裝備了兩個麥克風(fēng)，其中一個與攝像頭和激光器配合工作，來判斷采集到的巖石中的化學(xué)成分。攝像頭先進行掃描，判斷巖石中是否有生命存在過的證據(jù)，激光器將巖石汽化，噪聲通過麥克風(fēng)傳達給地球上的科學(xué)家們，他們便以此判斷巖石的質(zhì)量及大致成分。另外一個麥克風(fēng)則用于記錄毅力號起飛和著陸時的聲音過程。