火星,有人嗎
美國“好奇”號火星車成功著陸 此行主要任務是探索生命環(huán)境
經過8個多月飛行,美國“好奇”號火星車6日成功登陸火星,開始對這個太陽系中與地球最為相似的行星展開科學探索?!昂闷妗碧柌皇侨祟惖谝粋€登上火星的探測器,但與“前輩”相比,它的能力更強大,研究任務更復雜。
專家表示,對于全人類來說,“好奇”號登陸火星意義重大,它將幫助人類拓
輕落火星 “天空起重機”進行投放
美國國家航空航天局說,“好奇”號火星車美國太平洋夏令時5日22時32分(北京時間6日13時32分)左右在火星蓋爾隕坑著陸。
“好奇”號去年11月26日發(fā)射升空,調查火星過去或現在是否有適宜生命存在的環(huán)境。
它長大約2.8米,質量大約900公斤,分別是2004年在火星著陸的 “勇氣”號和“機遇”號火星車的兩倍和5倍。
“好奇”號進入火星大氣層至著陸,需要在大約7分鐘內把速度從每小時2.1萬公里減至零??刂迫藛T把這段時間稱為“恐怖7分鐘”。
依照程序,距火星表面11公里時,“好奇”號打開減速傘;距火星表面大約1.6公里時,“天空起重機”從外殼脫離。
“好奇”號質量大,不能像先前火星車那樣采用借助氣囊著陸。“天空起重機”接近火星表面時,啟動反沖發(fā)動機,懸停在大約20米高度,用尼龍繩索把“好奇”號吊放到火星上,繼而切斷繩索,飛離一段距離后著陸。
裝備精良 攜帶10種“科學武器”
攜帶10種“科學武器”的“好奇”號相當于一個標準的野外地質學家,其能力足以令此前的任何火星著陸器相形見絀。以核燃料钚提供動力的“好奇”號在火星表面的連續(xù)行駛能力和機動能力都更強。
在“好奇”號之前,所有火星著陸器都沒有安裝可提取巖石內部樣本的工具,“好奇”號一改這種狀況——它可以利用機械臂末端的鉆頭鉆入巖石內部取樣。此外,“好奇”號的任務也更復雜,它將測量火星巖石和泥土中不同化學元素的豐度,評估火星表面的輻射環(huán)境及其對未來登陸火星宇航員的危害,探索火星是否具有適宜生命存在的環(huán)境,尋找行星變化的線索。
“好奇”號項目總投資達25億美元,是迄今最昂貴的火星探測項目,也是美國航天局的“旗艦項目”,重要性與哈勃太空望遠鏡相當。根據奧巴馬政府公布的新太空戰(zhàn)略,美國將以火星為太空探索的新目的地。美國航天局計劃到21世紀30年代中期,將宇航員運送至火星軌道。
著陸過程復雜被稱“恐怖7分鐘”
在 “好奇”號登陸火星的過程中,最驚險的歷程當屬進入火星大氣層、下降然后著陸。在短短7分鐘內,“好奇”號時速將由約2萬公里下降至零,由于難度高、風險大,美國航天局稱之為“恐怖7分鐘”。
切入:“好奇”號進入火星大氣層的切入點距著陸點高度約為131公里,切入時速度約為每秒5.9公里。進入火星大氣層之前,飛行器隔熱罩上安裝的小型發(fā)動機點火,調整飛行器姿態(tài),將隔熱罩正對前方。
下降:切入大氣層后,飛行器通過拋掉兩塊鎢質載荷的方式錯開原有重心位置,幫助飛行器與火星大氣層發(fā)生劇烈摩擦時獲得升力。降落傘打開之前,隔熱罩再次拋掉一組物質負荷,為降落傘順利打開做好準備。降落傘在飛船距火星表面約11公里時啟動,名為“天空起重機”的助降設備及“好奇”號降速后,逐步與隔熱罩、降落傘分離,“天空起重機”上安裝的8臺反沖推進發(fā)動機同時啟動,進入有動力的緩慢下降階段。
著陸:當反沖推進發(fā)動機將“天空起重機”和“好奇”號組合體的速度降至大約每秒0.75米之后,幾根纜繩伸出,將“好奇”號從“天空起重機”中吊出,懸掛在下方。此時,“天空起重機”和“好奇”號組合體距火星表面已經很近。隨著組合體的進一步下降,纜繩不斷被拉長,“好奇”號火星車的輪子和抗震系統(tǒng)在觸地時立刻啟動,纜繩被立即自動切斷,“天空起重機”隨后在距離“好奇”號一定安全距離范圍內著陸。
早期火星登陸器均包裹在氣囊內“砸”在火星表面。這種著陸方式對“勇氣”號和“機遇”號等個頭較小、重量較輕的探測器來說還行得通。不過,“好奇”號重近1噸,是“勇氣”號和“機遇”號的5倍多,老方法已不適用。
因此,科學家只能另尋他途。火星大氣層比較稀薄,如果沒有外力相助,單靠火星大氣的摩擦阻力最多只能使“好奇”號時速由約2萬公里降至約1600公里。選擇可以制動降落的“天空起重機”無疑可以解決降速問題。
對人類發(fā)射的著陸器來說,火星歷來不是個好去處,事實上,人類發(fā)射的半數以上火星探測器以失敗告終。盡管美國有過成功先例,但這并不能為“好奇”號著陸成功“打包票”。即便整個復雜的著陸過程已經過精心設計,火星表面的反常沙塵暴、突然的大風或其他問題都可能使著陸失敗。等到2.4億公里外的科學家接到信號時,“好奇”號要么已經著陸,要么已經功敗垂成。
由兩個彩色相機組成,是“好奇”號的主要成像工具。