機遇號火星探測器（2003年美國宇航局發(fā)射的火星探測器）

機遇號火星探測器（2003年美國宇航局發(fā)射的火星探測器）

機遇號火星探測器 （2003年美國宇航局發(fā)射的火星探測器） 次瀏覽 | 2022.04.19 20:09:02 更新 來源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 機遇號火星探測器2003年美國宇航局發(fā)射的火星探測器

“機遇號”火星探測器是美國宇航局在火星上執(zhí)行勘測任務的兩個探測器之一，另一個為“勇氣號”。

“機遇號”于2003年7月7日發(fā)射2004年1月25日安全著陸火星表面。截至2015年，“機遇號”火星漫游車已在火星漫游11年多，取得了很大的成績：完成90個火星日的任務，發(fā)現(xiàn)了火星上的第一個隕石、防熱護盾巖(Heat Shield Rock)（在子午線高原），以及超過兩年的時間研究維多利亞撞擊坑。2015年3月11日，“機遇號”火星漫游車在“火星馬拉松”的沖刺階段，為了研究從未見過的巖石，放棄了最后的沖刺。

中文名

機遇號火星探測器

英文名

Opportunity

所屬國家

美國

質(zhì)量

185公斤

發(fā)射時間

2003年7月7日

發(fā)射地點

佛羅里達州卡納維拉爾角

發(fā)射載體

德爾塔2火箭

任務時長

90火星日

目的星球

火星

簡介

機遇號火星探測器是美國宇航局發(fā)射的一個于2004年進行火星探測任務的地表漫游車。2003年從地球發(fā)射，并于2004年1月25日地表UTC時間05:05(大約當?shù)貢r間13:15)降落在子午線高原。

機遇號任務的重點包括了完成90個火星日的任務，發(fā)現(xiàn)了火星上的第一個隕石、防熱護盾巖(Heat?Shield?Rock)（在子午線高原），以及研究維多利亞撞擊坑。結(jié)果顯示，早期火星曾有面積相當于俄克拉荷馬州大小的一片地下水層。該研究為科學家如何研究火星表面提供了清晰觀點。

設(shè)計構(gòu)造

機遇號是一個六輪、太陽能動力車，高1.5米、寬2.3米以及長1.6米、180公斤重。六個輪子上有鋸齒狀的凸出紋路(rocker-bogie)來適應地形，每個輪子都有自己的馬達，車體本車裝載于前后端來讓本身能夠在30度的傾斜范圍保持安全。最高車速是50公厘/每秒(2英吋/每秒)，雖然平均速度只有最高車速的五分之一。機遇號和他的姐妹-勇氣號都載有紐約世貿(mào)大樓的金屬殘片，這些殘片重新制成護盾來保護鉆孔機械上的電纜。

機遇號伸出手臂分析防熱護盾巖

太陽能板陣列能夠在每個火星日產(chǎn)生約140瓦的電力讓可充電式的鋰離子電池儲存電力并在晚上使用將近4個小時。機遇號的車體上的電腦使用了一個20MHZ的RAD6000中央處理器、128MB的DRAM、3MB的EEPROM以及256MB的快閃存儲器。它的車體作業(yè)溫度介于?40°C到40°C，車上由電熱器在必要時能支援的放射性同位素熱電機也提供了基本的溫度控制。一個黃金薄膜和一層二氧化硅氣凝膠進行隔熱。

機遇號和地球之間的通訊以一架低增益天線以低傳輸速度進行溝通，也有一架高增益天線也進行通訊。低增益天線也用來向環(huán)繞火星的軌道器傳輸資料。

修正后的科學/工程儀器包括：

全景相機：用以調(diào)查當?shù)貛r層的結(jié)構(gòu)、顏色、礦物學和組織。

導航相機：視野較大但是分辨率低且是黑白的，用以導航和行走。

微熱放射光譜儀(Mini-TES)：近距離分辨可能的巖石和土壤并決定作用形成的原因。

危險回避相機(Hazcams)：兩臺具有120度視野的B&W相機，提供車上額外的資料顯示周遭環(huán)境。

機遇號車體上的機械手臂包括以下儀器：

穆斯堡爾(M?ssbauer)光譜儀MIMOSII：用來實地觀察對于含鐵巖石與土壤之礦物學的研究。

阿爾發(fā)粒子X光光譜儀：用來實地觀察形成巖石與土壤的大量元素之分析。

磁鐵：用來搜集具磁性的沙粒。

顯微圖像器：用來獲取實地觀察的巖石與土壤的高分辨率相片。

巖石摩擦工具：用來顯露出新的物質(zhì)成分來讓車上的儀器做調(diào)查。

相機：會提供1024*1024pixel的相片，資料稍后會以ICER進行壓縮、儲存和傳送。

任務目標探索路線圖

1、搜尋巖石和土壤的特征來尋找過去是否曾經(jīng)有水的流動。特別的是找尋的樣本將包括受到水的沉淀、蒸發(fā)、沉積膠結(jié)和熱液活動所影響的礦物質(zhì)。

2、測量降落地點周遭的礦物、巖石和土壤的分布區(qū)域和成分。

3、測量何種地質(zhì)作用造成當?shù)氐膸r層和如何影響化學作用。這些作用包括水、風蝕、沉淀、熱液過程、火山活動和隕石撞擊所造成的影響。

4、火星偵察軌道器上的儀器將會執(zhí)行分類和確認地表上的這些觀察資料;機遇號將會協(xié)助判定軌道器對火星作觀察所用的儀器是否準確和有效。

5、搜尋含鐵的礦物質(zhì)并鑒定和定量一些相對的、且含水或者在水中形成的特定種類礦物，像是含鐵碳酸鹽。

6、分類巖石和土壤的礦物和成分并且分析形成它們的作用。

7、尋找當以前液態(tài)水存在時，地質(zhì)所含有當時環(huán)境狀況的可能證據(jù)。

8、評估火星上的環(huán)境是否有益于生命。

發(fā)射發(fā)射

機遇號火星探測器于美國東部時間2003年7月7日23時18分（北京時間8日11時18分）由“德爾塔2”火箭從佛羅里達州卡納維拉爾角發(fā)射升空。機遇號火星探測器原定于6月25日發(fā)射，但是由于技術(shù)故障和惡劣天氣，發(fā)射工作被連續(xù)推遲了5次。

登陸

2004年1月，美國宇航局（NASA）宣布，“機遇”號火星探測器于格林尼治時間1月25日5：05分（北京時間13：05時）成功在火星表面登陸。

NASA慶祝登陸成功

機遇號著陸的火星平原含有豐富赤鐵礦，在地球上赤鐵礦通常地處著有水和高溫的地方。機遇號的六個輪子通過著陸艙的前緣斜面踏上火星表面，與NASA的勇氣號探測器分別在火星的兩面同時對這顆紅色星球進行探測。位于NASA噴氣推進實驗室的科學家收到了機遇號通過奧德賽火星軌道器轉(zhuǎn)發(fā)回來的照片，證實機遇號探測車已經(jīng)安全踏上火星土壤。

成績遠古酸性湖泊

當“機遇號”剛著陸在火星表面的子午高原(Meridiani Planum)上就有了具有轉(zhuǎn)折點的發(fā)現(xiàn)，它發(fā)現(xiàn)該著陸點的巖石形成于一個遠古酸性湖泊，其證據(jù)來自于赤鐵礦，這種礦石一般形成于水中，形成于一種頗似藍莓般的微小球形顆粒。這種獨特的曲線沉淀物是由于柔和的水流沖刷形成的，當含鹽水分蒸發(fā)之后，硫酸鹽之后才析出，最終形成了這種巖石結(jié)構(gòu)。

火星隕石

2005年1月份，“機遇號”在接近其丟棄的擋熱板附近發(fā)現(xiàn)一塊不同尋常，類似金屬的巖石，探測器上攜帶的分光儀證實了這塊巖石是由鐵和鎳構(gòu)成，顯示它可能是來自太空的一顆隕石，這也是人類首次在外星體上發(fā)現(xiàn)隕石。

煉獄沙丘向奮進隕坑出發(fā)

2005年4月份，“機遇號”陷入了一片較淺的沙質(zhì)山脊中，最終它花費了5個星期時間才從30厘米厚的沙質(zhì)山脊上擺脫出來，這片漣漪狀沙質(zhì)土壤被命名為“煉獄沙丘”。

維多利亞隕坑機遇號拍攝的前景圖像

2006年9月份，“機遇號”從著陸地點“鷹坑”(Eagle Crater)旅行了9公里抵達了800米直徑的“維多利亞隕坑”，維多利亞隕坑的直徑是鷹坑的40倍，該隕坑于2004年研究了6個月。機遇號經(jīng)過為期一年在維多利亞隕坑周邊勘測和探測塵暴，2007年9月份，它開始進入這個隕坑，這個隕星碰撞形成的隕坑深30米，是之前機遇號所勘測隕坑深度的6倍。

更重要的是，維多利亞隕坑將見證子午高原整個生命歷程，該隕坑覆蓋著硫酸鹽砂巖，這種巖石被認為形成于數(shù)十億年前，當時的沙丘與水發(fā)生交互作用，這些水很可能來自淺水湖泊，之后接合加固形成固體巖石。火星探測器科學家雷-阿維德森(Ray Arvidson)說：“這種環(huán)境證實了遠古火星存在湖泊是區(qū)域性，而并非本土性?！边@處維多利亞隕坑懸崖被命名為“圣文森特角”(Cape St Vincent)。

奮進隕坑

2008年8月份，“機遇號”吃力地攀爬在維多利亞隕坑中，并開始朝向一個多洞穴叫做“奮進”的隕坑前進，這一隕坑的面積是維多利亞隕坑的20倍。

機遇號傳回的火星地貌

2012年5月初，機遇號火星車抵達奮進號（Endeavour）隕石坑，化學分析顯示很久以前奮進號地區(qū)曾有過溫水。報告發(fā)表在《科學》雜志上。奮進號隕石坑周圍地形十分古老，其時間可上溯到火星持續(xù)遭受流星撞擊的時代，因此可能會遺留水或生命存在的痕跡，這也是其被挑選為火星車探索地點的主要原因。

機遇號收集和分析了巖石樣本，測試了化學組成和硬度。其中一種巖石叫角礫巖，分析顯示出存在高濃度的鋅，地球深海熱泉附近能產(chǎn)生有類似特征的巖石。它還研究了一種帶矩陣線性紋理的巖石，研究人員根據(jù)化學分析和建模推斷它是石膏。在地球上，石膏是水蒸發(fā)后常見的殘留物質(zhì)。研究人員據(jù)此推測，遠古的時代該地區(qū)存在溫暖淺水，可能適合生命居住。

2012年5月28日，據(jù)英國《每日郵報》報道，機遇號火星探測器已經(jīng)從漫長的“冬眠”中醒來?；鹦堑亩緲O其嚴酷，低光照條件導致機遇號的太陽能板無法有效獲取能量。但即便是在休息狀態(tài)，機遇號也不忘抓拍了幾張自己所在的“奮進號”隕石坑的“風景照片”。這個隕石坑直徑14英里（約合22.5公里），是這輛火星車目前（2012年5月）造訪過的最大隕石坑。

2012年9月10日，機遇號再次發(fā)回探測圖片。從圖片可見機遇號目前處在“奮進”隕石坑的西部邊緣地區(qū)。其中一張圖片顯示“機遇”號附近的火星表面散布著很多碎小的巖石，看上去就像地球上的平原一樣；第二張圖片顯示的是，機遇號在火星上的第3000個日子所在區(qū)域附近的全景圖；而最后一張圖片顯示的是“機遇”號在火星上出現(xiàn)的影子。

2012年9月18日，機遇號發(fā)回使用其搭載的顯微成像儀設(shè)備拍攝了一張張照片（拍攝時間是2012年9月6日），圖像覆蓋約6x6厘米的視野范圍，地點是在奮進號隕石坑西側(cè)邊緣的柯克伍德巖石露頭，可以看到大量密集分布的小球體，目前其成因和意義尚不明確。

飲用水證據(jù)

2013年6月7日，“機遇”號火星車任務總指揮史蒂夫·斯奎爾斯表示，“機遇”號火星車在一塊富含黏土的巖石中發(fā)現(xiàn)非酸性水存在的證據(jù)。依據(jù)這一發(fā)現(xiàn)推斷，在火星形成早期，星球環(huán)境或許更加適宜孕育生命。

“機遇”號先前在火星表面檢測多塊巖石，發(fā)現(xiàn)水存在的證據(jù)，但大多是酸性水。盡管地球上有一些喜愛酸性環(huán)境的細菌，但生物學家認為，生物進化、繁衍需要更加趨近中性的環(huán)境。

參考資料