火星2020漫游车换了新轮胎 迈出从红色星球采样返回的第一步

作为好奇号的亲兄弟,火星2020漫游车将在明年7月升空,踏上长达半年的慢慢征程。2021年2月,它同样将以空天起重机的模式软着陆在火星东部偏北大三角区的“兹洛火山口”附近。由于火星2020漫游车使用了大量的原好奇号备用零件,使得该项目的成本大幅度降低。除了火星车上携带的仪器不同外,火星车的结构和着陆方式都跟好奇号是完全一样的。

火星2020漫游车装上新轮胎

火星2020漫游车的科学家们在做什么

由于好奇号在火星上历经7年磨难后,轮胎出现了大面积的破损和破洞,严重影响到了好奇号的行驶,因此NASA喷气推进实验室(JPL)的工程师们为正在装配中的火星2020漫游车更换了更厚重、直径更大的新轮胎,以对抗恶劣的火星表面环境。新更换的6个轮子使用了铝合金材料,每个轮子上增加了48条履带式齿轮,同时略微减小了轮胎的宽度,以增强其耐磨性

在火星7年 好奇号轮胎已伤痕累累

火星2020漫游车安装有17路独立电机,每个轮胎具备独立供电的能力,以防止个别系统失灵致使整个火星车趴窝。钛合金制造的悬架将提高整车的刚度和通过能力,可以轻松通过岩石路况和坑洼地带,甚至在45°角的斜坡上都不会翻车。

数周以前,JPL的的工作人员完成了火星车桅杆的安装,并在桅杆上加装了部分科学载荷。接下来的一个月内,工作人员还将在桅杆上安装超级相机和样品收集装置,以及给火星车安装一台更加灵活的机械臂。完成最后的组装与测试后,火星2020漫游车将被送到洛马公司的组装现场,与着陆器及动力系统进行整合。

火星2020漫游车的使命

作为2012年好奇号任务的延续,火星2020漫游车将验证全新的自动寻找着陆点技术,验证未来人类探索火星所需要的新技术,并继续在火星表面寻找地下水和生命存在的可能性。于此同时,漫游车还将采集火星的土壤和岩石样本,封装在密闭的容器内贮存,等待下一个火星任务的“取货车”将其取走并送回地球。

火星2020漫游车全貌

氧气是人类在火星上生存的另一重要保障,2020漫游车还将探索使用火星上稀薄的二氧化碳转换成氧气的有效途径;由于火星大气稀薄也没有磁场,宇宙射线辐射非常严重。科学家们选择了5种未来可能的宇航服材料,暴露在火星2020漫游车的外层,然后用可见光相机观察这些材料在火星紫外线下的降解情况,为将来火星航天服的制造提供依据

首次携带的火星侦察直升机

长久以来,研究人员普遍认为火星上的大气密度不足以支持气动布局的飞机飞行,因此美国多年来的火星探测器都没有配备飞行器。我们是否能像科幻电影中一样,把飞行器带上火星呢?由JPL亚裔科学家昂山咪咪领导的火星直升机团队已经在这个问题上工作了好几年,目前他们已经制造出第一台火星无人直升机,跟随火星2020漫游车前往火星

NASA首个火星无人直升机

由于是首次验证性飞行,火星无人直升机将只搭载视觉相机而不安装任何科学载荷。它将在火星上至少进5次飞行试验,以检测飞机的可靠性。NASA下一代的火星直升机将被赋予更多的科考角色。

火星样本的带回地球计划

刚才我们提到了火星2020漫游车采集到样品后会封装起来等待运走。NASA计划在接下来的火星任务中增加一个“取货车”、一个“上升器”和一个“轨道返回器”。取货车负责将封装好的样品取走并装到上升器中,上升器点火升空与轨道返回器对接。样品传输进轨道返回器后再次脱离,随后轨道返回器点火返回地球。目前NASA已经和波音公司签订了制造合同,进行火星“取货车”的研发和制造

火星2020漫游车将由宇宙神5发射

从好奇号到2020漫游车,我们学到了什么

自2012年好奇号着陆火星后,2018年的洞察号也再次成功着陆。加上之前的勇气号、机遇号和凤凰号,NASA已经连续多次成功执行了火星探测的软着陆。如果这次火星2020漫游车再次成功着陆,NASA将创造一个火星探测全胜的新纪录。

细心的可以看出,NASA做事也是按部就班甚至双保险的。勇气号和机遇号是孪生兄弟,洞察号是凤凰号的备份,而火星2020漫游车又是好奇号的备份。这种稳扎稳打的策略,给美国火星探测的连续成功奠定了坚实的基础,也值得包括中国在内的正在计划火星探测的国家学习。

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