毅力號火星車上的探測技術(附最新火星照片)
2021-02-20 12:07:15 EETOP作為送往火星的第五輛火星車,毅力號配備了一整套新技術來尋找地外微生物。
利用一套相機、X射線、激光成像和新的著陸設備,漫游車將完成探索杰澤羅火山口的任務,這是一個35億年前的湖泊遺址,以尋找生物特征。
在堅持不懈實現的眾多技術成就中,NASA對其所謂的“迄今為止最精確的著陸”感到特別興奮。為了實現精確著陸,同時在具有挑戰性的地形上漫游,NASA引入了名為 "距離觸發技術 "和 "地形相對導航 "的新著陸技術。
與之前的探測器著陸時盡可能早地釋放降落傘相比,距離觸發技術根據毅力號相對于目標的位置來部署探測器的降落傘——如果預測到過沖,則提前釋放降落傘,如果預測到欠沖,則稍后釋放。
在利用測距觸發技術部署降落傘后,漫游車隨后將依靠地形相對導航。這一應用利用了人工智能和計算機視覺對其下方的地形進行導航決策。
在下降的過程中,漫游車將使用類似激光雷達(LiDAR)技術的方法,創建其著陸地點的地圖。然后,當流動站接近地面時,它將為地面拍照,并將其看到的內容與地圖進行比較匹配。然后,漫游車將搜索另一張機載安全著陸區地圖,使其能夠調整方向,在盡可能安全的區域著陸。
搜索生命信號
一旦漫游車成功著陸,它將開始使用一套傳感器,包括Mastcam-Z(顧名思義,位于桅桿頂部)搜索生物特征,其中包括高精度變焦技術。桅桿上的第二個傳感器 "超級攝像頭 "可以向感興趣的目標發射激光,并產生一個小的等離子體云,科學家隨后可以對其進行分析,以識別目標的化學成分。
漫游車手臂的末端有兩個儀器:PIXL和SHERLOC。X射線巖石化學行星儀器(PIXL)使用X射線束來確定前世的化學跡象。掃描可居住環境的拉曼&發光有機物和化學品(SHERLOC),然后向目標發射激光,以評估有機礦物和分子的濃度,可能存在于以前的水環境。
結合這些發現,PIXL和SHERLOC可以創建一張精確的火星礦物、分子和元素地圖。
除了新的著陸和化學識別技術,“毅力號”還將引入新的機載設備,為探測器應對火星的惡劣環境做準備。
其中一項令人感興趣的技術叫做MOXIE(火星氧氣原位資源利用實驗),這是一種將火星大氣中的二氧化碳轉化為氧氣的儀器。與此同時,漫游車還配備了探地雷達、激光顯微成像儀、紫外光譜儀和多部攝像機。
根據NASA的情況介紹,通過測量火星車所經歷的熱量和壓力,工程師將深入了解火星大氣。具體來說,火星環境動態分析儀(MEDA)可以通過測量風速和風向、大氣壓力、溫度、灰塵大小和濕度的傳感器來完成這一任務。火星車還將包括一個 "先進的傳感器套件",其中包括溫度傳感器、壓力傳感器和一個氣象站。
最后,探地雷達(RIMFAX)是一種穿透地面的雷達,可為火星表面以下的地質結構創建詳細的厘米級圖像。
毅力號的一個內在挑戰是將樣本帶回地球進行更多研究。JPL的火星樣本返回任務的項目經理Bobby Braun解釋說:"要明確證明火星上曾經存在過微生物生命,所需的儀器過于龐大和復雜,無法帶到火星上。"
為了解決這一局限性,NASA正與歐洲航天局合作進行后續任務,收集任何感興趣的樣本,并將其帶回地球進行分析。
這次任務說明了太空探索不僅為人類提供了最令人印象深刻的成就(既將人送上月球,又派遣探測器探索遙遠的星球),還將地面技術推向了新的高度。當今在許多領域,從計算到無線通信到成像技術等,這些都是得益于太空探索努力所帶來的技術進步。
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今日,毅力號火星車官推發布了更多其登陸火星時的照片。
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