勇氣號火星探測器（美國火星探測器）

勇氣號火星探測器（美國火星探測器）

勇氣號火星探測器 （美國火星探測器） 次瀏覽 | 2022.08.04 20:29:32 更新 來源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 勇氣號火星探測器美國火星探測器

勇氣號火星探測器是美國國家航空航天局火星探測漫游者計劃的第一部火星漫游車。2003年6月10日，名為“勇氣”的火星登陸探測器從美國的卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空，于2004年1月4日在火星南半球的古謝夫隕石坑著陸，它的主要任務是探測火星上是否存在水和生命，并分析其物質(zhì)成份，以推斷火星能否通過改造適合生命生存。

中文名

勇氣號火星探測器

英文名

Spirit, MER-A

所屬國家

美國

主要制造商

美國國家航空航天局

質(zhì)量

174kg

尺寸

長1.6米、寬2.3米、高1.5米

主要儀器

計算機，顯微鏡成像儀，穆斯鮑爾分光計，阿爾法粒子X射線分光計

發(fā)射時間

2003年6月10日

任務時長

92天

目的星球

火星

主要任務

探測火星上是否存在水和生命，并分析其物質(zhì)成份。

命名

美國國家航空航天局2003年火星探測計劃，官方正式名稱火星探測漫游者，代號MER。勇氣號是兩部雙胞胎火星車中的第一部，代號MER-A。

除了官方正式名稱和代號，2002年11月4日，兩部火星車發(fā)射之前，美國國家航空航天局宣布與丹麥著名玩具制造商樂高公司和行星學會合作，由樂高贊助舉辦火星漫游車命名競賽，面向5至18歲美國青少年為兩部雙胞胎火星車征集名字。

這次活動總共為兩部雙胞胎火星車征集到了將近10000個名字，其中來自美國亞利桑那州的9歲女孩索菲·柯林斯提出的“勇氣號”和“機遇號”的名稱方案從眾多方案中脫穎而出，被美國國家航空航天局采用。

結(jié)構(gòu)

“勇氣”號長1.6米、寬2.3米、高1.5米，重174千克。它的“大腦”是一臺每秒能執(zhí)行約2000萬條指令的計算機，不過與人類大腦位置不同，計算機在火星車身體內(nèi)部。?

所謂“頸”和“頭”是火星車上伸出的一個桅桿式結(jié)構(gòu)，距火星車輪子底部高度約為1.4米，上面裝有一對可拍攝火星表面彩色照片的全景照相機作為“眼睛”。兩臺相機高度與人眼高度差不多，有了它們，火星車能像站在火星表面的人一樣環(huán)視四周。?

當“勇氣”號發(fā)現(xiàn)值得探測的目標，它會以6個輪子當腿，運動至目標面前，然后伸“手”進行考察。火星車的“手臂”具有與人肩、肘和腕關節(jié)類似的結(jié)構(gòu)，能夠靈活地伸展、彎曲和轉(zhuǎn)動。上面帶有多種工具。?

工具之一是顯微鏡成像儀，能像地質(zhì)學家手中的放大鏡一樣，以幾百微米的超近距離對火星巖石紋理進行審視。另外還有穆斯鮑爾分光計和阿爾法粒子X射線分光計，可以用來進一步分析巖石構(gòu)成。還有一個相當于地質(zhì)學家常用的小錘子的工具，能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。?

“勇氣”號依靠餐桌大小的太陽能電池板獲得能源，在理想情況下每天最多可在火星上漫步20米，它的觀測預計持續(xù)90個火星日(相當于地球上的92天)。

太空行程“勇氣號”在火星表面跋涉路線

2003年6月10日，美國宇航局（NASA）噴氣推進實驗室的“勇氣號”火星車被發(fā)射升空。2003年6月20日進行了第一次軌道調(diào)整。“勇氣”號火星探測器的此次軌道調(diào)整共使用了8臺機動發(fā)動機。首先借助發(fā)動機加速探測器的自轉(zhuǎn)，然后向探測器發(fā)出指令啟動垂直方向牽引力，最終使“勇氣”號的速度每秒提高了14.3米。隨后再對探測器的空間位置進行調(diào)整，以使探測器的太陽板面向太陽，而天線能夠與地球保持正常聯(lián)系。[1]

2004年1月4日，“勇氣號”終于在火星表面降落，開始漫長的火星之旅。它拍攝的照片超過了12萬7千張，并借助分光計、微觀成像設備以及其他工具對火星巖石和土壤進行分析，還收集到了強有力的證據(jù)，表明火星上曾經(jīng)有水流動。

2005年3月12日和2009年2月6日兩次大風吹散了塵埃，使電力得到恢復。雖然“勇氣號”最初的設計壽命只有3個月，但是它卻工作了整整6年。

2008年4月23日，“勇氣號”深陷特洛伊沙地沙土中，動彈不得。“勇氣”號發(fā)回的照片顯示，下方一塊巖石可能卡住其“腹部”。美國航天局噴氣推進實驗室啟動了一項耗時數(shù)月的營救計劃，但最終無功而返。

2010年1月26日，NASA宣布放棄拯救行動，“勇氣號”從此轉(zhuǎn)為靜止觀測平臺。

科學發(fā)現(xiàn)勘測火星巖石

?“勇氣號”利用分光計和巖石磨損工具對火星巖石和土壤的礦物成分和組成進行勘察。“勇氣號”勘察的第一塊火星巖石名為Adirondack。這塊橄欖球大小的巖石被認為由玄武巖構(gòu)成，屬于一種火山物質(zhì)。通過對其進行分析，可以獲得火星過去地質(zhì)條件的信息。

拍攝火星落日

2005年5月19日，“勇氣號”火星車用全景照相機拍下了火星上的日落景象，照片上的景象清晰并略顯凄冷。太陽正從火星的“古謝夫環(huán)形山”的邊緣落下。

登上哥倫比亞群山

“勇氣號”登陸火星后，跋涉了2英里到達哥倫比亞群山。這里共有7座小山，大約270英尺高。“勇氣號”在此對斜坡、巖石和山丘等進行了勘察，了解這一地區(qū)的地質(zhì)歷史，時間長達一年多。分光計測量顯示，這里的巖石成分在遠古時代因水的作用而發(fā)生過改變。?

發(fā)現(xiàn)赤鐵礦

“勇氣號”在哥倫比亞群山山腳下發(fā)現(xiàn)了一塊巖石。研究人員將其命名為“金罐”(Pot?of?Gold)，并進行研究。研究人員從中發(fā)現(xiàn)了赤鐵礦。這種物質(zhì)在地球上只有潮濕環(huán)境中才會有。?

火星塵旋風

?“勇氣號”在古謝夫隕坑內(nèi)的一個平原追蹤到了或許塵旋風的身影。導航照相機每隔20秒拍攝一張照片，比較完整地記錄了火星塵旋風動態(tài)過程。

拍攝到地球

“勇氣號”甚至在火星上拍攝到地球照片。這是首張在外星球上拍攝的地球照片。技術(shù)人員增強了照片的對比度，以更清晰地顯現(xiàn)出微小的地球。

發(fā)現(xiàn)硫酸鹽發(fā)現(xiàn)二氧化硅

“勇氣號”的輪子挖出一處壕溝，壕溝底部露出白色的火星土，隨后“勇氣號”掉轉(zhuǎn)方向。通過檢測發(fā)現(xiàn)，這些火星土壤中含有硫酸鹽，這也暗示火星上曾存在水。在古謝夫隕坑的哥倫比亞群山地區(qū)，也發(fā)現(xiàn)了類似的淺色土壤，包含硫酸鹽成分。科學家認為，這些土壤中的礦物質(zhì)成分表明，火星在遠古時代是濕潤的，存在火山爆發(fā)活動。研究人員表示，高鹽分土壤通常表明曾經(jīng)存在咸水，因為鹽分能夠凝結(jié)，而水分被蒸發(fā)。

探測“本壘板”高原

2007年春季，“勇氣號”對“本壘板”(Home?Plate)高原進行了探測。“勇氣號”發(fā)現(xiàn)的證據(jù)強有力地表明，在遠古時期，這里曾經(jīng)有火山活動。“勇氣號”在“本壘板”高原發(fā)現(xiàn)了“火山彈沉降”。

發(fā)現(xiàn)二氧化硅

2007年5月份，它在火星土壤中發(fā)現(xiàn)完整的二氧化硅，這是火星上曾經(jīng)有水的直接證據(jù)。具有戲劇色彩的是，這項發(fā)現(xiàn)是由于一次機械故障。2006年，“勇氣號”的6個輪子中有一個被鎖定。出現(xiàn)故障的輪子被其他輪子拖著前行。當這個無法滾動的輪子在火星表面上滑行露出一片土壤層時，探測器上的分光儀揭示其中富含大量的二氧化硅，而在此之前兩個探測器均未發(fā)現(xiàn)過該物質(zhì)。因為二氧化硅是證明火星上曾經(jīng)有水的最有力證據(jù)，所以科研人員將“勇氣號”發(fā)現(xiàn)二氧化硅稱為其“最重大的科學發(fā)現(xiàn)”。

后續(xù)利用勇氣號深陷特洛伊沙地

在服役6年多之后，美國宇航局（NASA）宣布“勇氣號”將不能在火星上跋涉，但是它將成為一個“靜止的研究平臺”。NASA火星探測計劃主管道格·麥克奎斯遜說：“‘勇氣號’并沒有死，而是進入了生命的另一個階段。”??

“勇氣號”已經(jīng)開始了新的工作，比如，研究火星中軸線的振動頻率，以更好地了解這個星球的內(nèi)核。此外，“勇氣號”的機械臂上的工具可以研究附近土壤的不同組成成分，它的加速儀可以作為測震儀監(jiān)視風是如何帶動土壤顆粒，火星大氣是如何運作等很多方面課題。

參考資料