机遇号能量来源,手机号码能量分析方法

2023-10-27崇庆运势网热度: 22060

关于 勇气号 和 机遇号 的资料

2003年6月25日,机遇号发射成功;2004年美国东部标准时间1月3日和24日(北京时间各晚一天)登上火星。
勇气号和机遇号均已获得了一些重要成果。例如,除了传回大量前所未有的高清晰度火星表面照片外,勇气号用小型热辐射光谱仪在着陆区观测到碳酸盐矿物存在的踪迹。这类矿物质被认为需要在有水环境中才能形成,这意味着火星表面可能存在过形成生命的重要条件——水。初步探测显示,勇气号周围区域碳酸盐富集程度似乎要高于火星整体的平均分布水平。但科学家们强调,小型热辐射光谱仪新探测到的碳酸盐究竟是火星大气中所含水气作用的产物,还是在火星表面有水的环境下形成的尚无从判断,需要对周围区域进行红外测量后才能回答。如观测发现碳酸盐集中在更粗大的物质中而不是在蓬松的尘土中,也许可以为古谢夫区域过去存在液态水提供支持。此前,另一探测器在火星轨道上已发现火星表面存在碳酸盐。
1月30日,它在着陆点附近发现了火星曾经有水存在的初步证据。它利用小型热辐射光谱仪发现了可能存在赤铁矿的线索,而这种矿物通常在有液态水的环境下生成。这暗示着火星上从前比现在更“湿润”,适合于生物生存。
2月3日,机遇号利用显微成像仪首次拍到火星土壤的显微照片。科学家说很有可能在所拍摄的土壤内找到曾经有水存在的痕迹。
2月4日,科学家宣布,机遇号发现了一种非同寻常的“混合物”。这种物质由土壤、沙粒和一些很圆的卵石组成。这一发现引起科学家的极大兴趣。照片显示的卵石为什么那么圆?这些混合物究竟意味着什么?这项新发现是否证明火星曾一度温暖潮湿过?目前要回答这些问题还为时尚早。但机遇号的新发现,特别是那些圆圆的、个头不小的神秘卵石,无疑更激起了科学家们探究火星上水源线索的好奇与热情。
2月5日夜间,机遇号进行了首次行走,为寻找那里曾存在水的证据迈出了重要一步。它当日走了约3.05米,途中进行了土壤分析研究。此次行走的目的地是离着陆舱约4.6米的一处外露岩床。它于2月6日抵达那里,进行了取样分析研究,以确定岩石中赤铁矿的含量。
2月8日,机遇号传回这处火星岩床的显微照片。这有助于研究该岩床是不是在液态水环境下形成的。这处名为“斯努特”(Snout,意为“口鼻部”)的岩床位于着陆点附近的一个浅坑区。科学家认为,它是火星地质史的缩影,对其进行研究很可能找到火星上曾经有水存在的线索。机遇号还使用机械臂上的光谱仪研究了岩床的成分。
2月9日,美国航宇局说,机遇号正在仔细“端详”“斯努特”上镶嵌的小石球。照片显示,这些小石球像“蛋糕上的蓝莓果”一样镶嵌在岩床上。科学家们在对这些石球的成因进行种种猜测后认为,其中3种假设最有可能成立:一是火山喷发时飘浮在空中的火山灰互相粘在一起结成石球;二是火山熔岩冷却时生成石球;三是某种液体(很可能是水)带着溶解的矿物质流经火山岩石时生成石球。如能证明“蓝莓果”的形成与火山喷发无关,则会大大增加火星上曾经有液态水存在的可能性。
2月11日,机遇号发回了令“科学家们激动不已”的火星岩层图像。美国航宇局在一份声明中说:“在以前发回的全景图像上,地质学家已看到一些火星岩石有细微的层次。新发回的图像显示,火星岩层并非像笔记本那样总是平行……如从某一角度细看,岩层有时相互交错。这些不平行的线条可能因火山活动、风或水的作用形成。”
在排除了机械臂故障后,美国航宇局2月17日宣布,机遇号在火星地表通过让带齿的右前轮快速旋转,开凿出一条长约50厘米、深8厘米的沟,以便深入观察和分析地表下土壤的化学成分,判断当地是否存在过液态水。
2月19日,机遇号在火星土壤中发现一种神秘的发光圆球。虽然还不清楚发光的具体原因,但科学家肯定绝非单纯的光学效果。2月22日,它又发现神秘的线状物。
2月24日,机遇号成功地对火星表面一块坚硬的岩石钻洞,并拍摄了洞内的细节。
3月11日,机遇号拍摄到了火卫一遮挡太阳的火星日食照片。这将帮助科学家确定火卫一的飞行轨道,以便让目前绕火星飞行的轨道探测器对其进行近距离观测。此前,它还拍到了火卫二遮挡太阳的火星日食照片。从地球上看,天空中月亮和太阳的圆面大小几乎相同,因此在日全食时,月亮几乎可以完全遮住太阳圆面。而火星比地球距太阳远,在火星上看到的太阳只有地球上看到的约2/3大。但火星的卫星非常小,因此在火星上看日食时,火星的卫星只能遮住不到太阳圆面的一半。
3月23日,美国航宇局公布了机遇号的又一重大发现:最新探测结果显示,火星表面过去可能部分为咸海所覆盖。这一结果为火星上可能曾存在支持生命的环境提供了新证据。机遇号对着陆区域附近岩层形状和岩石中所含某些化学元素进行的探测表明,其中一些岩石可能是在缓缓流动的一片咸水底部形成的。火星车项目首席科学家斯奎尔斯指出,机遇号停靠的位置,过去可能是一块咸海的海岸线。不过,科学家也强调说,根据机遇号目前搜集到的线索,尚无法判断该区域何时存在过液态水,究竟被液态水覆盖了多长时间以及咸水区面积到底有多大。这些都要进行进一步探测才能给出答案。
4月17日下午,安装了升级版电脑软件的机遇号在火星上创纪录地行驶了近3小时,跑完一个马拉松式的长途,轻松驶出140�9米,创下人造火星车在火星上单日行车距离的新纪录。这大大超出它自己此前保持的火星单日行车里程纪录,也大于“旅居者”火星车1997年在火星上考察3个月行驶距离的总和。在结束这次长途旅程后,机遇号在火星上的累计行驶里程达到627�7米,突破了600米大关。美国航宇局科学家曾将行车600米作为判断机遇号和勇气号原定使命成功与否的硬指标之一(勇气号已在此前两周达标)。机遇号在这次破纪录之旅中,在大多数路段上都凭借新的自动导航软件来引路。控制人员称,新软件将使火星车机动性得到提升,能在火星上跑得更远。
4月26日,机遇号完成第90个火星日的探测,步勇气号后尘,一举通过所有“考核标准”。孪生火星车探测计划至此正式宣告取得圆满成功。科学家和工程师事先设立了一系列硬指标,作为判定两辆火星车联合探测计划是否成功的依据。按照规定,除行驶总里程至少达到600米外,每辆火星车都要至少工作90个火星日(约相当于地球上的92天),至少造访 8个不同地点,并必须拍下周围环境的立体和色全景照片。另外,两辆火星车还需至少在60天中同时处于工作状态。
此前,有关官员在4月8日正式宣布,航宇局已批准将勇气号和机遇号的探测使命延长到今年9月13日,也就是勇气号1月3日在火星着陆后的第250个火星日前后。这相当于火星车原定探测寿命的约3倍,即超期服役5个多月。
控制人员在综合考虑多种因素后认为,延长火星车探测使命是可行的。比如,测试结果显示,火星车上的设备至少在270个火星日内都能承受火星昼夜温度变化的影响。另外,火星车上的众多马达虽然会随时间推移而磨损,但它们工作到9月中旬应该没问题。如果届时两辆火星车状况依然良好,有可能还会继续延长探测使命。科学家和工程师将考虑让两辆火星车“越冬”,即让它们进入冬眠模式,在明年春天时再唤醒它们,恢复工作。为延长寿命,航宇局已决定再投入1500万美元。科学家们认为,如果两辆火星车能继续维持良好的工作状态,这笔追加投资将非常划算,因为增加的经费还不到原预算的2%,却能将探测时间延长一倍以上。
两辆火星车的首要任务是寻找火星上是否存在过水的证据。根据它们各自的发现,科学家已能就此得出肯定的结论。在探测使命延长后,它们将继续在火星上探水。此外,科学家还为火星车拟定了其它一些新的科研目标,包括继续研究火星大气、对绕火星运行的探测器数据进行校验以及研究火星车太阳能电池板在尘埃长时间沉积情况下特性的变化等。
虽然两辆火星车已过了“保修期”,但科学家们仍期待着它们在未来几个月中能继续获得新发现。他们取得的任何成果都将是“额外的奖赏”。不过,火星上条件极其恶劣。虽然火星车工作时间可能持续到9月份甚至更长,但它们也随时可能在前进的道路上止步。
经过6周的长途跋涉,机遇号驶到了一个露天足球场大小的环形山边缘。这个名为“持久”的环形山直径约130米,据估计最大深度在20米以上。这里潜在的科学探测价值对火星车构成了“诱惑”。在5月6日的一次新闻发布会上,科学家们公布了机遇号从坑边拍摄的坑内色全景照片。机遇号着陆后,有近两个月时间一直在较浅的“小鹰”环形山中活动,对其中的裸露岩石等进行探测,并帮助科学家得出了该区域曾被一片早已蒸发光的咸水覆盖的推断。但咸水蒸发前火星上到底有过什么样的环境,在该环形山中却找不到相关证据,因为它深度太浅,还不到3米。对“持久”环形山的探测可能有助于回答这个问题。
爬出“小鹰”后,机遇号开了近800米才到达“持久”边缘。照片分析显示,这个大环形山内壁嵌有多层裸露岩石,一些岩石位于高约5~10米的峭壁之上,所处深度比“小鹰”坑内的裸露岩石要深,或者说年代更为久远。6月4日,航宇局宣布,科学家们就让机遇号冒险驶入该环形山达成了一致。6月8日,机遇号正式开始尝试进入环形山内。进入后,机遇号将首个探测目标锁定为一块名为“田纳西”的扁平岩石,并成功地在这块岩石上打出了一个洞。
6月8 日,科学家透露,勇气号在古谢夫区域新刨出了一条沟,并通过对沟中土壤的分析发现了该区域过去曾存在过水的新证据。阿尔法粒子X射线光谱仪的探测显示,在新挖的这条沟内,土壤中矿物盐含量相对较高。光谱仪在土壤中发现了硫和镁存在的迹象,而且含量在沟内不同位置保持同步变化。这意味着两种元素有可能以硫酸镁的形式存在。对此最可能的解释是水从表面之下渗出,溶解出矿物;当接近表面的水蒸发后,就会留下浓缩的盐。科学家还强调,这一发现提供的证据比勇气号1 月3日着陆以来在其它任何地方发现的证据都更具说服力。科学家介绍,勇气号在火星上驰骋了3�2公里后,离一群小山越来越近。
6月25日,美国航宇局公布了勇气号拍摄的被称作“金壶”的火星岩石照片。这块岩石含有赤铁矿。赤铁矿通常在液态水环境下生成,但火山作用也可能会形成这种矿物。科学家们表示,“金壶”中的赤铁矿究竟是如何形成的,他们尚未找到真正的线索。
原以为两辆火星车在安全着陆后不会出现大的故障,因为以前在火星表面着陆的“海盗”1和2以及“火星探路者”都很顺利,且超额完成了任务。但实际情况却并非如此,勇气号和机遇号着陆后不久便相继“生病”。
2月25日,航宇局又宣布,机遇号电池能量供应系统出现故障,对火星车工作寿命构成威胁。为此,科学家启用了一套新的火星车软件以节省电池用量。
4月13日,控制人员宣布,勇气号和机遇号火星车电脑软件升级工作已基本完成。经过“洗脑”的这对孪生火星车能在火星上跑得更远,“睡”得更香,更不容易“生病”。控制人员在4月12日晚些时候向勇气号发送了指令,指挥火星车电脑在新软件下成功重启。勇气号随后传回的数据显示新软件运行正常。装载了升级软件的机遇号按计划也在4月13日完成电脑的重新启动。
“洗脑”后的火星车在三个方面有显著改进。一是自动导航软件得到更新。原先的导航软件在检测到无法绕过的障碍后,有时不知道下一步该怎么办。有了新软件,火星车会转身去寻找可能的最佳路径,从而能自主地在火星上行驶更远的距离。其次,新软件能帮助火星车自动对存储器故障做出反应,并更轻松地恢复到稳定状态。另外,升级软件中有一部分专门用来解决机遇号上述的加热组件故障。新软件能使机遇号进入“深度睡眠”状态。在这种状态下,火星车电池将不为加热组件供电,从而避免能量损耗。
据悉,在勇气号和机遇号探测计划的实施过程中,航宇局投入的经费和评估测试的严格程度都超过从前,总共耗资约8.2亿美元,但还是出了故障。今后还不知会有什么不可预知的各种突发情况。由此可见,探测火星非常不容易。
2003年6月10日,勇气号发射成功;同月25日,机遇号发射成功。2004年美国东部标准时间1月3日和24日(北京时间各晚一天)分别登上火星。
美国宇航局专家们说,“勇气”号如能不辱使命,那将标志着人类发射的星际探测器自动化程度提升到了前所未有的水平。它有自己的大脑、颈、头、眼睛、手臂,甚至还掌握着与人类地质学家所用工具类似的放大镜和锤子。
“勇气”号长1.6米、宽2.3米、高1.5米,重174千克。它的“大脑”是一台每秒能执行约2000万条指令的计算机,不过与人类大脑位置不同,计算机在火星车身体内部。
从它登陆那时起,火星车探测项目首席科学家史蒂夫·斯奎尔斯就警告说,它的时间不多了。
根据斯奎尔斯的说法,说不定什么时候,火星车的电脑系统就会崩溃,或者电路出现故障,那时火星车就会“寿终正寝”。
然而到2006年10月26日,两辆火星车却仍然都在工作,尤其“勇气”号寿命已经达到1000个火星日。“这很了不起,”探测项目成像专家贾斯廷·梅基说,“‘勇气’号火星车基本还算健康,尤其是考虑它年纪已经这么大。”
打坐拍出好照片实际上,“勇气”号已经有约200天没有挪地方,它现在南半球的山地,那里现在是冬季,太阳在地平线附近,位置很低,而太阳能电池板需要太阳几乎垂直照射才能有效采集能量,因此能量采集不足。
所谓“颈”和“头”是火星车上伸出的一个桅杆式结构,距火星车轮子底部高度约为1.4米,上面装有一对可拍摄火星表面色照片的全景照相机作为“眼睛”。两台相机高度与人眼高度差不多,有了它们,火星车能像站在火星表面的人一样环视四周。
当“勇气”号发现值得探测的目标,它会以6个轮子当腿,运动至目标面前,然后伸“手”进行考察。火星车的“手臂”具有与人肩、肘和腕关节类似的结构,能够灵活地伸展、弯曲和转动。上面带有多种工具。
工具之一是显微镜成像仪,能像地质学家手中的放大镜一样,以几百微米的超近距离对火星岩石纹理进行审视。另外还有穆斯鲍尔分光计和阿尔法粒子X射线分光计,可以用来进一步分析岩石构成。还有一个相当于地质学家常用的小锤子的工具,能在火星岩石上打出直径45毫米、深约5毫米的洞,为研究岩石内部提供方便。
“勇气”号依靠餐桌大小的太阳能电池板获得能源,在理想情况下每天最多可在火星上漫步20米,它的观测预计持续90个火星日(相当于地球上的92天)。
这台火星车科学仪器的负责人、美国康奈尔大学科学家斯奎尔斯认为,“勇气”号将是迄今人类遣往其他行星上第一个可以移动的、自动化的大型实验室。他说:我认为这是人类在火星探测方面向前迈出的一大步。
美国航宇局1月10日宣布,勇气号已首次测量了火星上的温度。负责分析数据的一位科学家说,火星上的岩石温度要比由细小颗粒构成的物体温度低。那里目前白天最高温度约为5摄氏度,最低温度约为零下15度。
贡献
[编辑本段]
1月20日,该局喷气推进实验室宣布,勇气号首次对火星土壤进行了取样分析,获得了一批宝贵数据,并意外发现了此前没有料到的化学物质。科学家惊讶地发现,火星土壤里含有一种名叫橄榄石的化学物质,其形成通常与火山爆发有关。此外,科学家还在勇气号传回的土壤数据中发现了其它一些熟悉的化学元素,如铁、硫、氯、氩、镍和锌等,其中镍和锌属首次发现。他们据此推断,火星表土可能是由一层颗粒较细的火山岩组成的。
2月7日,勇气号成功地在一块玄武岩类岩石上钻出一个小洞。这是人类火星探测史上的首次岩石钻孔。它花了3小时,用机械臂上的磨具钻入一块名为“阿迪朗达克”的岩石,钻出的洞深 2.7毫米,直径45毫米,以分析火星过去的地质构造。接下来,它利用显微成像仪拍摄了岩石的显微照片。
2月10日,勇气号在火星表面行走了21.2米,打破了“旅居者”1997年创下的单日行走7米的纪录。2月16日,它再次刷新了纪录,走了27.5米。此前的2月15日,勇气号还利用机械臂勘查了一块与众不同的岩石。科学家把这块石头昵称为“米米”。它很可能蕴藏着丰富的火星地质史线索。
2月21日,勇气号将机械臂伸到火星表面的一道浅沟里,寻找那里曾经有水的线索。
3月5日,勇气号第一次找到火星上曾有水存在的证据。它对一块名为“哈姆佛雷”的岩石进行钻孔。科学家在分析矿物质成分后认为,该岩石在形成过程中或刚刚形成之初曾有水渗入,矿物质随水分进入岩石,形成结晶并留在岩石内部。
3月11日,勇气号从火星上拍摄到了地球的照片。这是人类首次获得从其它行星表面拍摄到的地球照片。照片拍摄于日出前1小时,其上的地球是一个“明亮的圆点”。照片是黑白的,但如果人站在火星车的位置眺望地球,可能会看到一个淡蓝色的星球。
该火星车拍到的另一张照片记录到一条又窄又短的光迹。科学家认为这可能是一颗流星,也可能是20世纪70年代升空的“海盗”2轨道探测器——它在完成探测使命后一直在围火星旋转。此外,它还拍到距地球约1500光年的猎户星座中多个明亮的星体。科学家称,拍摄天文照片并不在火星车的主要使命之列,但这些照片有助于研究夜间火星大气中的灰尘和水气含量。
4月1日,科学家又宣布,勇气号在其着陆区发现了火星上过去可能有水的新证据。它对一块名为“马扎察尔”的火星玄武岩进行探测发现,该岩石外部被多层不同的尘埃所覆盖。这一发现强有力地表明,古谢夫区域曾有自己的水源供应。探测显示, “马扎察尔”很显然曾受到过与流体有关的改造。不过曾在古谢夫存在过的水有可能是地下水,水量也许没有机遇号着陆的梅里迪安尼平原曾有过的水多。

火星上释放的这种气体,或许证明那里埋藏着生命活动

出品:"格致论道讲坛"公众号(ID:SELFtalks)

以下内容为中科院比较行星学卓越创新中心研究员赵宇鴳演讲实录:

当我们的探测器离开地球轨道,去到月球,甚至去到地球的近邻,火星、金星、水星的时候,这些所有的科学研究都衍生出一个新兴的学科,就是 行星科学

行星科学非常年轻,而且它非常依赖于 航空航天 的发展,可以让探测器去到行星体的表面。

而另外一个方面是,我们很依赖的 其他基础学科 的发展,能够推动行星科学。

行星科学不止研究行星体本身,还有行星的 卫星 跟整个 行星系统。

对地球人来说,最熟悉的就是太阳系,大家看太阳系全家福的时候,可以看到什么

你会发现我们的四个 类地行星 非常小,几个 巨行星 都非常大,而且在这个行星体系里面,每一个行星体看着都不太一样。

它们是怎样形成的?它们的形成有先后顺序吗?它们为什么是这样排布的呢?

这是 行星科学 想要解决的问题。

当我们把地球看作一个行星,再来看熟悉的地球的时候,会感觉到地球的神奇,因为地球 有海洋、有生命

从它产生到现在,一直保持着一个很 恒定的温度 ,这个温度能够保证生命在地球繁衍生息,所以这是非常不容易的事情。

我们对太阳系的认识还非常粗浅。

一个非常好的例子就是,我还在上小学的时候,我们的教科书上写着整个太阳系有九大行星,现在小朋友的教科书里已经变成 八大行星。

那这个被降级的 冥王星 到底是怎么回事呢?

一开始的时候,冥王星被发现,然后被列为九大行星的时候,其实很多科学家一直对它有疑问,因为它的 轨道和大小 不符合其他八大行星的规律。

2005年我们发现了一颗新的在 柯伊伯带 阋神星 ,阋神星的大小比冥王星还要再大一些,它也有一个小卫星。

如果阋神星也是行星的话,我们发现 柯伊伯带 还有好多类似它们的天体,那整个行星的家族就会变得太过庞大。

所以 国际天文学联合会 重新定义了行星,现在是 八大行星 ,其他那一类处于小行星带和柯伊伯带的比较大的行星,我们称为 矮行星

随着我们对行星的探测逐渐深入,我们对太阳系的认识还将会有新的变化。

除了地球以外,太阳系的行星体,我们现在研究程度最深的是 火星 ,为什么我们总是对火星感兴趣呢?

火星除了能够告诉我们 整个太阳系的形成和演化 以外,它还是地球的一面镜子,可以帮助我们 理解地球的 历史

我们的地球有46亿年,但是我们对地球非常早期的 历史 却很不了解,因为地球很活跃,把那些过去的 历史 记录都磨灭了,我们去哪里找这些古老的记录呢?

火星的表面 就可以,因为火星地表就是 完全裸露的岩石 ,而它的整个面积和地球现在的陆地面积是一样的,所以它的上面有很多古老的记录,我们可以去寻找。

另外就是地球上有生命,是不是整个太阳系还有其他的星体也有生命呢?

这也是我们需要去了解的,地球的生命到底是怎么产生的。

火星的早期跟地球的早期很像,火星有没有产生生命呢?生命是不是从非生命变成了现在的生命体?

这些都是我们探测的时候要去解决的问题。

另外就是 地球的未来 ,因为火星原来跟我们很像,可是现在它的环境变得干旱又贫瘠,我们的地球以后会不会变成它的样子,这也是我们想要解答的问题。

我们有很多的探测器,在过去60年一直持续不断对火星进行探测。

整个火星的探测可以分为 两个时期 ,一个是1996、1997年。

在那之前有很多探测器,可是那些探测器主要是为了解决探测这件事情,就是我们能够抵达火星,这个过程有很多次的失败,那时候的成功率就是30%左右。

但是到了90年代以后,我们对整个火星探测的技术变得越来越成熟,我们可以去到更多我们原来想去,但是又去不了的地方。

而且火星探测器的 设计寿命 也越来越长,比如一些只有90天的设计寿命或者一年设计寿命的探测器,实际持续工作了 十几年 ,它们给了我们非常丰富的火星数据。

从这个图上可以看到整个火星探测器的大家族,这个大家族里面大部分的探测器是 遥感探测 ,也就是有一个 轨道器 在火星表面环绕,采集数据,传回地球。

但是还有一部分探测需要去到 火星表面 ,去到火星表面的着陆任务相对少一些,为什么呢?

主要是着陆很难,在火星表面如果要成功着陆需要考虑 火星的大气 ,还有 减速 等很多的问题,所以能够成功登陆火星是很不容易的事情。

但是成功着陆的探测器很重要,因为它们告诉了我们很多我们在遥感上面看不到的东西。

我们在遥感上面能够看到全球,可以看到公里级、米级的尺度。

但是我们到了火星表面,可以看到 厘米、毫米,甚至微米级的尺度 ,可以告诉我们很多很精细的信息。

这就是现在已有的火星探测器着陆在火星,如果不算现在还在路上的“毅力号”、“天问一号”,现在一共有8个火星探测器。

火星那么大,我们的探测器到底要去哪里,是怎么决定的呢?

我们首先要考虑 安全 ,特别是在早期的时候,我们总是往北面,相对比较低缓的平原地方去着陆。

地表 不能有太多岩石, 海拔 不能太高,如果太高的话,探测器没有足够的大气来缓冲它的速度,很容易失败。

还有需要足够的 太阳光 能提供能源,让火星车工作,所以通常都是在 很窄的纬度区域 着陆。

但是后来从“好奇号”开始,美国开始使用 核能 的能源,它不再依赖于太阳能。

所以这个时候火星车的 性能和移动的范围 大大增加了,但我们的“天问一号”还是以 太阳能 作为主要能量来源。

跟我的工作密切相关有几个有趣的火星车,第一个就是2004年的“机遇号”。

“机遇号”火星车当时的任务是 寻找水 ,因为那个时候我们从遥感上面看到火星上有很多像 河流、冲积平原 这样的地形地貌,到底火星原来有没有水,现在有没有水?

这是这些探测器要去解决的问题。

当时“机遇号”去到的这个地方在整个地图的正中心,所以这里叫 子午线平原 ,这个地方从遥感上,大家可以看到几百公里很亮的区域,这个区域是什么呢?

都是 赤铁矿 ,是地球的一种 铁氧化物

它是很稳定的,但通常只在有水的环境中才能生成,所以如果我们探测这里,很可能找到那个时候,大概35亿年前火星水的证据,所以“机遇号”就去到这里。

它着陆以后发现这个地方除了我们之前想象的岩石以外,还有很多小小的颗粒,这小小的颗粒很像我们平时吃的“保济丸”,大概几毫米的样子,但它满地都是。

首先火星车要知道它到底是什么东西。

所以火星车在上面右边的这个图,找了一个地方。

左边的区域基本上没有这个颗粒,右边有这个颗粒,整个探测仪大概有4厘米左右。

它就在没有的地方照一下,在有的地方拍一下,然后对比两个成分上的差别,后来发现这些也是 赤铁矿 ,也是 铁氧化物

那就是说这个地方不单有我们从遥感上面看到 大范围的铁氧化物 ,还有这种 小小颗粒的铁氧化物 ,而且它们是在 水环境 里形成的。

在距离“机遇号”火星车着陆点不远的地方有一个小小的坑,这个坑不是很陡,所以它就很勇敢地走了进去。

它走进去以后就发现,原来这个地方暴露出来的整个坡壁上面,全是这里古老的 沉积岩 的记录。

所以我们在这里可以看到,最底下是 风沙的沉积 ,中间有很多地下水的作用沉积,最上面是 古老的溪流

这些记录都是35亿年前左右形成的,我们在岩石里面发现了 硫酸盐和铁氧化物 ,这些都是和 水的作用 密切相关的矿物。

我们的研究关心的事情是,这些小小的赤铁矿到底是怎么形成的?

还有就是这个地方的水到底存在了多久,是几千年、几万年还是几百万年?

这对火星来说差别非常大。

还有就是,整个地方都有赤铁矿的平原是不是都有这样的硫酸盐沉积?如果有的话,那么大范围的硫酸盐是怎么沉积在这里的?

这也是我们在实验室里面努力去解决的一个问题。

另外一个着陆器是“凤凰号”,“凤凰号”跟之前的火星车不一样,它不能移动,但是它带着一个 很长的手柄 ,主要是干嘛呢?

它去 挖土 ,它的着陆点在整个 北极冰盖的外围

我们有一个假设,基于我们现在对火星的认识,发现火星的表面很干旱,很贫瘠,但是 它的大气里是有水的

这些水在很冰冷的情况下会扩散到地表的土壤里,而且很可能会保留在那里,也就是说在距地表几厘米的地方,我们很可能会找到 水冰

所以“凤凰号”的任务就是去证实这个推测到底对不对。

大家看到右边这个图就是“凤凰号”拍摄的,然后这些科学家把眼前看到的变成了一个童话王国,所有的名字都跟童话里的人物相关。

不同的石块,挖的不同的坑都用童话人名命名,可以看到左边有一个叫“三个小熊跟小姑娘”的坑,还有右边叫“白雪公主”的坑。

在这两个坑里面,“凤凰号”发现了 两种不同的冰 ,果然都是 水冰

左边这个图就是在三个小熊那里挖出来的, 这种水冰很软 ,含量占总量的20%、30%,不是很纯的水冰。

而在“白雪公主”这边是 很硬、很暗 的水冰,这两种水冰本身生成的过程是不一样的,它能告诉我们在过去的几千年,甚至几万年,火星表面的环境是怎样的。

我们特别细看火星的土壤,虽然表面看都是红红、黄黄的颜色,如果放大的话,就像这个图,大概2毫米左右,发现这里面有很多不同的颗粒。

有很多很红的颗粒是非常细的,只有几微米,也有一些更大的颗粒是 黑色的 ,这是 火星表面岩石被风化 以后形成的,还有一些透明白色的颗粒,那些就是

所以土壤里面含有 水分 ,也含有一些 盐类

“凤凰号”还有一个很重要的发现,它发现这些土壤里面有很高含量的 高氯酸盐

我们都知道现在地球海洋里面有很多盐,这些盐是 食盐、海盐 ,盐里的氯是 负1价

但这个地方的高氯酸盐里氯是 正7价 ,是非常氧化的一种氯的形态,它是怎么形成的?这个很奇怪。

另外就是这个地方的 高氯酸盐 氯盐 比例大概有5倍,就是说 所有的氯大部分都是高氯酸盐。

这个地方如果有很多高氯酸盐,火星其他地方是不是也是这样子呢?

如果很多地方都是高氯酸盐的话,这个事情就变得很大了,因为高氯酸盐有一个特性, 如果把它跟水混合,水可以在零下70度都不结冰。

也就是说在现在火星表面的环境里面,它都还可以保持液态水,甚至在一天的几个小时里面,火星表面现在都还有液态水,这对生命的存在可能就有非常大的意义。

而另外就是因为高氯酸盐含氧酸盐,很多 微生物可以把它作为养料进行新陈代谢

那就是说有这样的环境,又有水,又有养料,很可能火星上如果原来存在生命,它可以用这个东西继续维持它的生活,所以这就让大家对它非常感兴趣。

我们在这里还看到一个例子。

就是“凤凰号”着陆的时候,因为火箭在降落的时候会喷洒飞溅一些土壤,土壤喷洒在着陆杆上面,它就发现,随着时间的推移,围杆上慢慢长出了 水珠

这就是高氯酸盐在吸水,把水固定在那个地方,你看这个水珠,因为火星里的水很少,所以它只能固定在那里,并不太流动。

过了一段时间,等到火星温度上升,变得更加干燥的时候,又会重新 脱水 ,离开火星的着陆杆。

这些 盐的存在 ,也是火星上现在可能存在水的很重要的证据。

我们关心的事情是,这些高氯酸盐到底怎么产生的,是不是到处都是。

而且高氯酸盐、氯酸盐和氯盐他们之间的 比例 到底是怎么回事,因为这对火星的生命有很重要的指示意义。

还有就是除了“凤凰号”待的地方,其他地方是不是也是类似的。

还有另外一个火星车跟我们的关系很紧密,就是“好奇号”火星车。

这个火星车是 迄今为止登陆的最复杂的火星车,也是功能最全面的火星车。

它肚子里面有一个 火星样品分析仪 ,右手边有它的 采样器 ,采集土壤、岩石,把它们筛成粉末,放到它的肚子里照一照、烧一烧,就能知道这里面到底有什么组分。

还有就是“好奇号”火星车,你看它的眼睛里是不是有一束红色激光在往前面的目标探测?

这个就是 激光剥蚀探测器 ,可以往距离目标几米远的地方发射一束激光,我们可以通过 光谱 看到目标的物质组成。

中国的“天问一号”主要的成分探测器也是类似的,所以“天问一号”虽然可能走得不远,但可以通过远程的探测,知道周边很多物质的组成,这也很重要。

这个地方很早的时候,也就是30多亿年前形成了这样一个坑。

那个时候火星上是有水的,这些水填充了这个坑,慢慢沉积,形成了一套沉积的物质。

沉积物质干涸以后又重新被风沙剥蚀,变成了中间的山峰,这个山里 不同的层位有不同的矿物。

“好奇号”还有一个发现,之前我们从地基望远镜看火星大气的时候,发现它的北半球在夏天的时候有很强的 甲烷 信号释放。

甲烷大家很关心,因为在地球,绝大部分甲烷都是生物的成因。

如果现在火星上还有甲烷在大气里释放的话,那是不是说明火星地底下还埋藏着一些生物活动呢?这个很关键。

还有因为甲烷是一种 温室气体 ,火星很冷,如果有很多甲烷,火星地表的温度可以提升,所以火星的甲烷似乎是个非常重要的事情。

“好奇号”着陆以后就开始探测,可是它在前面8个月什么都没找到。

后来经过很长的时间,经过地球6年,对火星来说是3个火星年的探测,就发现这个地方有甲烷,但是 间歇性在释放 ,而且释放出来不久,很快就在大气里消散。

那就是说火星上现在是有甲烷的,但是在 地底下 ,而且它是 间歇性地冒出来

还有它上来以后很不稳定, 火星的大气有一些机制在破坏甲烷 ,所以它很快就找不到了。

现在我们在实验室也希望通过实验,了解火星上的 甲烷和氢气 是怎么产生的,对火星的气候到底有什么样的意义。

经过过去60多年的探测,我们已经知道火星上面有水,而且它曾经有符合生物所要的物质和能源。

火星上面到底有没有产生生命?这是我们一直在追寻的问题,这也是2020年“天问一号”跟“毅力号”要去解决的问题。

中国的“天问一号”带着很高级的载荷去到 火星的北半球。

我们在这个图上可以看到南面是高地,北面蓝色的区域是低地,中国要去的2号。

大家可以看到2号的区域,长方体的那个部分叫做 乌托邦平原 ,我们去这个地方的原因是这个地方很安全,保证我们的火星车能够成功着陆。

而且可以成功开展探测,这很重要。

因为乌托邦平原上一次人类造访它还是“海盗号”,是上世纪70年代的时候。

现在跟那个时候相比,整个探测器的性能都有了非常大的提升,那个时候“海盗号”是一个 着陆器 ,它不能移动。

但中国的“天问一号”是可以移动的,所以我们也期待它可以告诉我们关于火星表面很多重要的事情。

还有就是,我们在之前60多年的探测里面,对火星表面北半球的了解是很弱的。

因为从遥感上面我们看不太清火星的北半球,它 表面有很多尘 ,很难知道里面到底发生了什么。

但是如果有火星车去到的话,我们就可以通过精细的探测了解这里的 历史 。

我们要在这里了解到底有没有 生命 的信息,还有地表底下到底有没有 水冰 ,这里面的 磁场 是怎么变化的。

而且“天问一号”火星车还会 跟遥感探测器相互照应 ,我们可以获得更多新的信息。

我们非常期待“天问一号”能够成功地着陆,并且开展探测。

我们在地面的火星科学家已经开始对可能要着陆的区域进行一些研究,这就是我们发现的着陆的区域和“机遇号”、“凤凰号”、“洞察号”。

它们着陆的区域可能很像,那里非常平坦,上面有很多碎石,我们也很希望能够找到一些 原生的岩石 ,可以告诉我们更多关于火星的 历史 。

“天问一号”只是一个开始,中国还有“天问二号”、“天问三号”将要去往小行星。

还要去往木星探测,去火星,把火星的样品采回来,这些都是未来10年,中国的深空探测要做的事情。

“嫦娥”已经完成了一二三阶段的探测,后面还要去 月球 建立科研站,还可能要 载人探测。

所以在未来的10年到更远的未来, 中国的探测器会在深空走得越来越远

我们也希望在座的各位,还有就是网络前面观看的各位,如果你也对行星科学感兴趣,如果你也有一颗喜欢的星球,欢迎一起加入行星的探测。

“格致论道”,原称“SELF格致论道”,是中国科学院全力推出的科学文化讲坛,由中国科学院计算机网络信息中心和中国科学院科学传播局联合主办,中国科普博览承办。致力于非凡思想的跨界传播,旨在以“格物致知”的精神探讨 科技 、教育、生活、未来的发展。获取更多信息。本文出品自“格致论道讲坛”公众号(SELFtalks),转载请注明公众号出处,未经授权不得转载。

机遇号火星探测器的任务总览

机遇号主要的地表任务只计划最多维持90天。任务在过去已受到多次的扩增并且自登陆之后就已经运作了2605天之久。一个关于漫游车状态的每周更新档案可在机遇号更新档案中找到。
从一开始的登陆起,在偶然的情况下就降落在一个冲击坑里,否则预计是要降落在一个平原。机遇号成功的研究了土壤和岩石样本并在登陆地点照下了全景照片。它采样的样品让NASA的科学家能够提出关于赤铁矿的存在以及过去地表存在过水份的假说。为了证明,机遇号跨越火星地表去调查另一个地点-忍耐撞击坑(Endurance crater);在2004年的6月到12月间进行调查。随后,机遇号调查了它自己在降落过程中所抛弃的防热护盾的撞击地点并发现了完整无缺的陨石,也就是后来定名的防热护盾岩(Heat Shield Rock)。
从2005年4月下旬到该年六月初,机遇号的数个轮子充满危险地卡在了沙丘里。在地球上进行了超过了6周的物理模拟来寻找最佳方法让它从沙中脱困以避免永久的卡住而报废。后来在一次几厘米的移动之后才成功脱困,并继续它的旅程。
在2005年10月到2006年3月之间,机遇号朝向了南方的维多利亚撞击坑前进,途中经过了一个大而浅且部分受到覆盖的陨石坑-黑暗撞击坑(Erebus crater);后来也曾遭遇过机械手臂出问题。 在2006年9月底,机遇号抵达了维多利亚撞击坑并顺时钟沿着坑的边缘探索。2007年6月,机遇号返回了撞击坑最初抵达的地点鸭子湾(Duck Bay);同年9月,它进入了撞击坑开始进行详细的研究。2008年8月,机遇号离开了维多利亚撞击坑并且目前正朝向努力撞击坑(Endeavour crater)前进。
截止至2013年5月16日(3309天),机遇号的里程数是35.76公里 (22.22哩),也打破了NASA在地球外的无人探测车移动记录, 在2006年3月22日(第760个任务日),机遇号离开了黑暗撞击坑并开始前往维多利亚撞击坑的旅程,后来于2006年9月抵达(第951个任务日)。它将会待在维多利亚撞击坑直到2008年8月(第1630~1634个任务日)。
维多利亚撞击坑是一个距离登陆地点约7公里的冲击坑。它的直径比忍耐撞击坑还要大六倍科学家相信维多利亚撞击坑坑壁上的裸露岩石可以产生更多有关火星地质历史的资讯,倘若漫游车能够存活够久去进行调查的话
在第951个任务日(2006年9月26日),机遇号到达了维多利亚撞击坑的边缘并传送了第一张维多利亚撞击坑的真实照片,其中包括坑底的沙丘。火星侦查轨道器也照下了机遇号位于坑边的照片, 在2007年1月4日,机遇号和勇气号都接收到了给车上电脑用的新航程软件(flight software)。这个更新的时间点刚好是它们的登陆三周年。新的系统能够让漫游车决定是否传送一张照片、是否使用机械手臂来研究岩石,这样能够为科学家们节省很多时间不用去过滤数百张的照片来找他们所想要的那一个,或是研究周遭环境来决定是否使用机械手臂来调查岩石。
一连串的清除事件于第1151个任务日(2007年4月20日)开始而让机遇号的太阳能发电提升到每天每小时800瓦到了第1164个任务日(2007年5月4日),车上的太阳能阵列可产生自第18个任务日(2004年2月10日)以来从未达到超过4.0安培的电力。无论如何2007年年中(跟火星同轴的每六个地球年之全球沙尘暴循环)出现于火星上的大规模沙尘暴却让机遇号的发电量降低至每小时280瓦,
在2007年6月快要结束时。一连串的沙尘暴开始垄罩火星的大气层。风暴持续的增强并且到了7月20日让机遇号和勇气号都遭遇到因太阳能电力不足而造成真正的系统失效之可能性。NASA向新闻界发表正式声明(摘录一部分):我们正在努力让漫游车能够在暴风中存活下来,但是它们并非为了这种强烈的状况所设计的。关键的问题是由于沙尘暴让太阳能电力快速下降火星的大气层中有太多的沙子因此遮蔽了99%直射向漫游车的阳光。位于另一个地方的勇气号漫游车只能够比机遇号多获得一点光线。
在正常情况下太阳能发电阵列每天能够产生每小时700瓦的能量。在沙尘暴中,发电能力大幅的降低。倘若漫游车每天产生的电力少于每小时150瓦的话将会让它开始耗尽电池电力。如果电池电力耗尽的话,关键的电子仪器可能会因为极度的寒冷而失效。在2007年7月18日,漫游车的太阳能电力只能产生每小时128瓦的电力,是任务史上的最低点。NASA的应对是命令机遇号每三天向地球通讯一次,这样的状况是它的任务史上第一次发生,
这个沙尘暴持续到7月底时,NASA宣布了即使是在非常低的电力模式下,漫游车也几乎不能获得足够的能量来生存。如果机遇号的电子模组温度持续下降,根据正式声明,机遇号有很大的风险会经历一段低电力的故障当低电力的故障发生时,漫游车的系统会将电池停机,让漫游车进行睡眠并检查每个任务日来看是否能有足够的光能让漫游车苏醒和执行每天的故障通讯。如果没有足够的能量,机遇号将会持续的睡眠。根据天候状况,机遇号可以睡上数天、数周或甚至于数月之久一切都看它是否能获得足够的光线来尝试让它的电池充电漫游车再也不会从低电力的故障中醒过来对于当时来讲有相当大的可能性,
到了2007年8月7日,沙尘暴显现出减弱的迹象,而且尽管发电程度仍然偏低还是足够让机遇号开始拍摄并传回照片。到了8月21日,沙尘暴中的沙量持续在增加,车上的电池却能充满电让它可以进行自从沙尘暴开始后的第一次行驶。
2007年9月11日,机遇号花了一点时间驶入鸭子湾并且又重复驶出来测试一开始进入维多利亚撞击坑的斜面摩擦力。在同年9月13日,机遇号开始对内部的斜面进行更完整的探勘,调查鸭子湾北部的一连串灰白色岩层和佛得角(Cape Verde)正面的细节。 2008年8月24到28日(第1630到1634个任务日),机遇号在经历了双胞胎勇气号类似遇过踩到道钉似的意外而造成右前轮故障之后离开了维多利亚撞击坑。在前往努力撞击坑的路上,机遇号将会在子午线高原上研究一连串的深色大卵石(dark cobbles)。
努力撞击坑位于维多利亚撞击坑的东南方12公里,直径22公里(13.7哩)。估计这段旅程将花上两年的时间才能抵达。科学家期望机遇号能在此撞击坑中发现比维多利亚撞击坑还要大量的岩层。在努力撞击坑边缘发现的含泥叶硅酸盐岩石(phyllosilicate clay-bearing rock)相信会有裸露岩石形状,比先前的分析还要更适宜于生命。
太阳会和现象就是地球和火星运行至以太阳为中心间隔的大约相对位置,此时太阳在地球和火星之间;这个现象从2008年11月29日开始而导致漫游车和地球之间的通讯中断,直到同年12月13日才恢复。在这段时间里控制小组计划让机遇号使用穆斯堡尔光谱仪来研究一块被定名为圣托里尼(Santorini)的裸露岩石。
2009年1月29日,由火星侦察轨道器上的高分辨率制图科学实验(HiRISE)相机拍摄,途中的圆圈代表机遇号的位置,此地点距离努力撞击坑17公里(10.6哩)远。 2009年3月7日(第1820个任务日),机遇号自从2008年8月份离开维多利亚撞击坑并行走了约3.2公里(2哩)后到现在,抵达了努力撞击坑的边缘。它也观察到了距离约38公里(24哩)远的Iazu撞击坑,并估算出其7公里(4哩)的直径。
2009年4月7日(第1850个任务日),机遇号由于太阳能板上的沙尘意外的被清除干净因此电力供应增加了40%而达到了每小时515瓦。从4月16到22日(第1859到1865个任务日),机遇号做了多次的行驶并在那周里总共行走了478米(1,568呎)。当机遇号研究一块定名为Penrhyn的裸露岩石时,右前轮的驾驶促动器(actuator)在这个时候进行了重置让马达非常接近正常状态。 在2010年1月28日(第2138个任务日),机遇号抵达了康塞普西翁撞击坑(Concepcion crater)。在前往努力撞击坑之前,它成功的绕了这个直径10米的撞击坑走了一圈。在这段时间里,电力供应从每小时305瓦降低至每小时270瓦。
在2010年5月5日,由于维多利亚撞击坑和努力撞击坑之间的路线可能有危险的沙丘,于是变更原订路线而延伸至19公里长。
在2010年5月19日,机遇号经过了2246个任务日的运转,超过了海盗1号2245个任务日的纪录而成为历史上持续最久的火星地表任务。
在2010年7月,机遇号的研究小组宣布将以英国皇家海军舰长詹姆斯库克(James Cook)中尉,一位于1769~1771年带领努力舰队巡航于太平洋的舰长,作为努力撞击坑之中的非正式定名。其中包括了苦难岬(Cape Tribulation)、单峰骆驼岬(Cape Dromedary)、拜伦岬(Cape Byron)(澳洲大陆最早定名的地点)以及乡下人点(Point Hicks)(1770年由努力舰队所看见的第一个澳洲的地点)
在2010年9月8日,NASA宣布机遇号已经抵达维多利亚撞击坑和努力撞击坑之间行进路线的一半。
同年11月,机遇号在穿越一片小撞击坑地带时花了几天的时间对一个20米大定名为勇敢的撞击坑进行拍照。2010年11月14日(第2420个任务日)机遇号达到了行走25公里的里程纪录,此时距离圣玛利亚撞击坑约1.5公里,并且还有6.5公里才会抵达努力撞击坑。在10月和11月,太阳能电力供应是约每小时600瓦。
到了2010年12月10日,机遇号自从2004年1月25日登陆之后已经在火星地表行进了超过26公里。2010年12月15日(第2450个任务日),机遇号抵达了圣玛丽亚撞击坑,控制小组计划让它在接下来的几周勘查这个宽90米的撞击坑(大约一个美式足球场大小), 科学家周五形容美国航天局的“机遇”号火星车走路一瘸一拐和患上了关节炎,但他们称赞它关于火星早期存在过水的新发现。“机遇”号是在前往红色星球大约10年之后获得这一发现的。
这辆无人驾驶的太阳能动力探测车刚刚完成了对可能是其迄今获得的最古老岩石的分析。该岩石被命名为“希望”6号,其中所包含的证据证明火星上曾经流淌着大量可能适合生命的水,这些水在岩石中留下了粘土矿物
康奈尔大学首席研究员史蒂夫·斯奎尔斯说:“这是强有力的证据,表明水曾经与这块岩石有过相互作用,并改变了其化学结构,显著地改变了其矿物学组成。”
他称这项研究是“机遇”号探测行动开始10年以来“差不多最重要”的成果,因为它所展现的化学过程与以前关于火星上存在水的大多数发现截然不同。火星十分干燥。
科学家相信,大量的水曾经流过火星岩石并穿过岩石上的裂缝,从而在岩石中留下了浓度奇高的粘土。斯奎尔斯说,分析显示有可能适合饮用的水的踪迹,其年龄可以追溯到火星历史的第一个10亿年,当时粘土岩石正形成于一种更为中性的pH值环境下,后来环境才变得更为恶劣,水也变得更具酸性。
“机遇”号携带的岩石打磨工具、阿尔法粒子X射线光谱仪和显微成像仪为地球上的科学家提供了细节,从而在无需把岩石带回地球的情况下就能让他们了解火星的历史。
“机遇”号火星探测器与它的孪生兄弟“勇气”号是在2003年发射升空,并在次年1月登陆火星的。最初的计划是让它们执行为期3个月的探测。两台探测器都曾发现了古代火星环境潮湿的证据。斯奎尔斯在介绍“希望”号岩石组成方面的主要差异时对记者说:“‘机遇’号以前发现的证据大多数是含硫磺酸的。而这一次发现的是可以喝的水 在过去的时间里,机遇号在火星上的最大发现,就是它正站在一条古老的海岸线上。它发现,火星上温暖和湿润存在过含有盐分的液态海洋。这一发现还被《科学》杂志评为了2004年最大的科学突破。
机遇号最初获得的一条线索是灰赤铁矿。灰赤铁矿其实就是一种铁锈,地球上大部分的铁在地球形成早期沉到了地心,而火星因质量比地球小得多,就有很多铁留在了它的表面,为灰赤铁矿的形成提供了原料。在地球上灰赤铁矿广泛地存在着,你通常可以在静水、温泉中找到它,有时火山活动也可以带来灰赤铁矿。所以,灰赤铁矿的存在就意味着很可能有液态水存在。
后来,机遇号通过对火星岩石的分析又陆续发现了其他四条证据,它们共同强烈暗示着火星上曾存在液态海洋机遇号在岩石中及岩石周围发现了直径为数厘米的球状物体,它们的化学组成与岩石不同,它们应该是由液态水中的物质凝固而成的;机遇号的照片中显示,岩石上有一些扁平的小洞,这些小洞应该是结晶体在水中分解后遗留下来的;机遇号的光谱仪在岩石内部探测到了大量的硫磺,这些硫磺只有可能来自于水环境中形成的硫酸盐;机遇号的另一架光谱仪找到了黄钾铁矾,这是一种通常在水中形成的罕见物质。
机遇号发现火星海洋之后不久,勇气号在火星的另一面也发现了液态水留下的痕迹,只不过那里的水看起来要少很多, 2007年3月,机遇号还有幸首次目睹了火星上的“日食”。也许在这里说“日食”会引起误会,因为火星上的“日食”与我们地球上日食实在是相差甚远,但是除此之外也没有一个更好的称谓可用。
火星有两颗自然卫星,它们都比月球小得多,或者可以说,它们就像是两块形状不规则的巨石。它们的直径一个相当于23公里,另一个只相当于13公里。在视野中,两颗卫星就仅仅是两个小黑点,所以当所谓的火星日食发生时,也仅仅是有两个小黑点从日面上经过而已,就像是两颗会移动的太阳黑子。
机遇号看到的日食是由火卫一引起的。它历时很短,只有20多秒钟时间。这也是火星日食的一个特点。火卫一引发的日食时长大概在30秒左右,火卫二的长一些,能够达到3分钟。相比之下,地球上的日全食通常会持续数分钟时间,但不会超过8分钟。
发现形成于酸性湖泊的岩石
当“机遇号”刚着陆在火星表面的子午高原(Meridiani Planum)上就有了具有转折点的发现,它发现该着陆点的岩石形成于一个远古酸性湖泊,其证据来自于赤铁矿,这种矿石一般形成于水中,形成于一种颇似蓝莓般的微小球形颗粒。这种独特的曲线沉淀物是由于柔和的水流冲刷形成的,当含盐水分蒸发之后,硫酸盐之后才析出,最终形成了这种岩石结构。
首次在火星发现陨石
2005年1月份,“机遇号”在接近其丢弃的挡热板附近发现一块不同寻常,类似金属的岩石,探测器上携带的分光仪证实了这块岩石是由铁和镍构成,显示它可能是来自太空的一颗陨石,这也是人类首次在外星体上发现陨石
“炼狱沙丘”
2005年4月份,“机遇号”陷入了一片较浅的沙质山脊中,最终它花费了5个星期时间才从30厘米厚的沙质山脊上摆脱出来,这片涟漪状沙质土壤被命名为“炼狱沙丘”。
抵达维多利亚陨坑
2006年9月份,“机遇号”从着陆地点“鹰坑”( Eagle Crater)旅行了9公里抵达了800米直径的“维多利亚陨坑”,维多利亚陨坑的直径是鹰坑的40倍,该陨坑于2004年研究了6个月。 “机遇号”经过为期一年在维多利亚陨坑周边勘测和探测尘暴,2007年9月份,它开始进入这个陨坑,这个陨星碰撞形成的陨坑深30米,是之前机遇号所勘测陨坑深度的6倍。更重要的是,维多利亚陨坑将见证子午高原整个生命历程,该陨坑覆盖着硫酸盐砂岩,这种岩石被认为形成于数十亿年前,当时的沙丘与水发生交互作用,这些水很可能来自浅水湖泊,之后接合加固形成固体岩石火星探测器科学家雷-阿维德森(Ray Arvidson)说:“这种环境证实了远古火星存在湖泊是区域性,而并非本土性”这处维多利亚陨坑悬崖被命名为“圣文森特角”(Cape St Vincent)。
2008年8月份,“机遇号”吃力地攀爬在维多利亚陨坑中,并开始朝向一个多洞穴叫做“奋进”的陨坑前进,这一陨坑的面积是维多利亚陨坑的20倍。
发现巨大地下水层
它仍然“身体健康”地在这颗红色星球表面工作,并在2012年2月庆祝了它在火星上工作8周年的纪念日。2011年8月份,经过差不多3年的跋涉,这辆饱经风霜的火星车终于抵达了它梦想中的目的地:直径约22公里的奋进号陨石坑(Endeavour Crater)。机遇号还发现了被地质学家们认为是证明液态水曾经流淌在火星表面的最好证据线索 探索马蒂耶维奇山脉
对于火星的勘探任务,很多人把视线放在了好奇号的勘探工作上,其实早就已经有一个来自地球的身影“机遇号”火星车在这片神秘的红色星球上进行了勘探计划,而机遇号正在对火星上的“马蒂耶维奇(Matijevic)山”进行勘探计划,机遇号上的拍摄工具拍摄到从“马蒂耶维奇(Matijevic)山”上俯瞰的图像,整个“马蒂耶维奇(Matijevic)山”宽14英里,而且这里还存在着一个名为“奋进”的陨石坑。火星车,它已经驾驶着远离陆点近22英里了而这里的岩石中也含有丰富的铁元素。
马蒂耶维奇(Matijevic)山中的小球体有不同的组合物和内部结构。机遇号的科学团队正在评估这一带岩石元素的成分,还有这些球状体是如何形成的。每个球体的直径大约有3毫米宽。
机遇号发现这些球状岩石的结核形成里存在水合矿物质,这也是为什么这些岩石会形成球状颗粒的原因之一。不过对于这种理论还是推测,没有更进一步的证据证明火星存在水分才导致这些小球体的形成。这些小球体的形成还有一种可能就是因为火山灰的喷发,导致这些小球体的形成。当然还可能存在别的可能性。
“目前对于小球体的形成,我们存在非常多的假设存在,都是针对小球体的形成和形态展开的假设研究”机遇号的主要研究者——史蒂夫斯奎尔斯说到“研究发现小球体的形成对于我们了解马蒂耶维奇(Matijevic)山非常有帮助我们将在未来的几个月之内好好的研究我们的假设可能性,并拿出最有可能导致小球体形成的原因”, 据国外媒体报道,美国宇航局超期服役的“机遇号”火星车比“好奇号”火星车略胜一筹,现发现一处包含形成水的黏土沉积层。从而证实火星表面形成水的黏土层远远超出之前科学家的预测。
这项研究结果是借助火星轨道探测器定位分析机遇号当前所在位置的化学成份获得的,2011年8月,机遇号火星车在延长服役期1000天、在梅里迪安平原穿越20公里之后抵达奋进陨坑。化学勘测结果显示这里富含多种黏土在地球上黏土有助于形成水。
据悉,机遇号和勇气号火星车于2004年1月着陆在火星表面,它们负责勘测寻找火星历史上存在水资源的证据这两个火星车掌握到水资源对于火星远古时期具有重要作用,但是火星液体化学性经测定具有强酸性,类似于蓄电池电解液,并不适应于我们已知的生命体,
该研究负责科学家史蒂夫-斯奎尔斯在美国旧金山召开的美国地球物理会议上称,黏土矿物与中性水资源的化学性质密切相关,中性水是可以饮用的水。
如果机遇号火星车的服役期能够继续延长,科学家则有希望获得更重要的发现。火星轨道勘测器的火星紧凑勘测成像光谱仪(CRISM)发现奋进陨坑边缘和内部包含着更多类型的黏土矿物质,远比之前报告声称发现的两种类型黏土丰富,
美国乔治亚理工学院行星科学家詹姆斯-雷伊副教授称,如果机遇号火星车能够发现火星黏土样本,让我们近距离观测分析,我们便能确定这种黏土是如何形成的,从而确定它们是否形成于深水湖泊、浅水池塘或者火山喷发过程。
更进一步的火星黏土勘测分析数据有望来自好奇号火星车,2003年8月6日这个火星车着陆在陨坑底拥有一个4.8公里高分层沉积高地的巨大陨坑中不同于机遇号火星车,好奇号装配着复杂的机载化学实验室,可用于分析岩石和土壤样本。而机遇号的两个重要科学仪器已不再正常工作。这项研究报告发表在出版的《地球物理学研究快报》上,
这也是机遇号将在火星表面迎来它的第10个年头。机遇号是在2004年的1月24日着陆的,其最初的目标是在火星表面寻找水是否曾经存在过的线索。这原本只是一个为期三个月的任务,但其一直延续到了今天,机遇号的运行时间已是原计划的36倍。
自登录火星以来,机遇号已经行驶了22.03英里(3万5千多米),比其2000英尺(609.2米)的目标要走得更远。最初的3个月,NASA的科学家们充满了兴奋,因为机遇号提供的证据表明,在过去的某个时间,火星表面曾流淌过水这些天来,机遇号一直忙于在火山口之间,试图更深入地看到火星的地表。
机遇号的”精神“令人感动,但我们打赌,NASA将继续从机遇号身上获得更多的科学考察

人类是怎么样遥控操作远离地球的太空探测器的?

据了解,是通过无线电遥控操作太空探测。

太空中的飞行器在基本上离地球比较遥远,延迟肯定是有的。比如地球上军事用途的无人机,远距离飞行后出现延迟比较严重,这个技术如果用在太空中的飞行器就不可靠了,因此,在设计之初,内置陀螺仪感知飞行姿态并智能自动调整。在飞行器周围,都会安置一些微小的推进器用以控制姿态。

在发射的时候就已经准确的计算好了速度和入轨高度,进入太空之后,由于运行的速度基本上是不变的,所以时间点也就不会变,在准确的时间点让火箭发动机点火加速变轨,一旦速度改变了,轨道也就变了。比如说人造天体如果达到了7.9km/s,就进入了绕地球飞行的圆形轨道,如果大于这个速度,就进入了椭圆轨道,当速度达到了11.2km/s,就脱离了地球的引力束缚,进入行星轨道,当速度达到16.7km/s时就可以摆脱太阳的引力束缚,进入更广袤的宇宙空间,在太空中的飞行的过程中,只要没有外部力的作用,这些速度是不会变的,人们可以在关键点,通过遥控来启动或者关闭火箭发动机点火时间,来控制速度,也就改变了运行轨道。

自动调控是常用的,逼不得已才会由技术员接手,但是,很多时候飞行姿态用的推进器能量源都是很紧缺的。最新的推进能源是离子推进器,虽然推力很小,但是在太空中这个力量足矣。

国外在火星任务中使用的机遇号火星车使用太阳能作为能量源,2018年6月的一场火星风暴把太阳能电池板盖住了,太阳能发电机无法提供正常的工作能源,经过NASA一千多次的接触重启命令,机遇号都没有再联系它的家园了,机遇号是一个传奇,设计90个火星日,最后延续了近15年,这是个奇迹!

祝融探火在即,重温“双胞胎探测器”的机遇和勇气 | 火星探测简史_百度...

2003年美国发射了两个火星着陆器——勇气号(Spirit)和机遇号(Opportunity),它们是美国宇航局火星探险漫游者任务(Mars Exploration Rover Mission)的两个项目,而这一任务又是大的火星探测计划的组成部分。

勇气号质量为 1062千克 ,包括着陆器和勇气号漫游车。

主要科学目标有:搜寻火星岩石和土壤中水活动的踪迹、探测着陆区周边的矿物分布及成因、寻找液态水存在时期的地质学因素等。

勇气号漫游车 为六轮设计,各轮独立驱动, 动力来源为太阳能 。外形尺寸为2.3 1.6 1.5米,重180千克,为火星探路者号索杰纳漫游车的7倍重。

漫游车行驶的 最高速度为每秒50毫米 平均速度为每秒10毫米 。上面携带的科学仪器有全景相机、导航摄像机(Navcam)、微型热发射光谱仪、穆斯堡尔光谱仪(MB)、α粒子X射线光谱仪(APXS)、显微成像仪、磁铁(收集灰尘颗粒)、岩石研磨器等。

01 发射

2003年 6月10日,勇气号由德尔塔7925运载火箭发射。

勇气号完成巡航段飞行后,进入火星大气的进入-下降-着陆与火星探路者号一样,即进入火星大气后,先利用防热外壳减速,然后是超音速降落伞减速,接着是反推火箭启动减速,最后利用包裹探测器的四个大型气囊缓冲着陆过程。

整个探测器在 2004年 1月4日4时26分以 每秒14米 的速度撞向火星,然后四个气囊弹跳了 28次 最后终于平稳下来。

着陆点的坐标是南纬14.57 ,东经175.47 ,距计划目标约13.4千米,位于 古斯耶夫陨石坑 (Gusev crater)内,该地区从此被称为哥伦比亚纪念站。

在整个进入-下降-着陆过程中,着陆器通过火星全球勘察者号传输数据。在降落火星大约一个半小时,安全气囊放气后,勇气号漫游者展开花瓣状太阳能电池板,并通过火星奥德赛号向地球传送信息。

02 任务

2004年1月21日,当宇航局的深空网络试图与勇气号进行联系时,没有成功。

由于 勇气号的闪存子系统出现问题 ,使其自动进入“故障模式”。幸运的是,地面控制人员重新对闪存进行格式化并发送软件补丁(以防止内存过载),使其在2月5日恢复了正常运行。

第二天,勇气号使用岩石研磨器 将一块岩石表面磨平 ,这是 首次 在火星上完成的壮举。通过对暴露在外的岩石内部进行分析,科学家们对火星岩石的组成有了新的认识。

原计划的勇气号的任务持续90个火星日(到2004年4月4日左右)。然而,喷气推进实验室根据其状态和表现, 多次对勇气号进行任务拓展 ,以进行更多的探测工作。

随后重要的 探测活动包括 :考察了博纳维尔陨石坑,距离最初的着陆点大约370米,然后到了哥伦比亚山的底部,在那里花了很长时间进行考察和 探索 。

2005年 ,勇气号漫游车开始缓慢地爬山,越过岩石和沙土的地形,准备到达 丈夫山 (Husband Hill)的顶点。它在许多地方驻足调查,经常使用岩石研磨器分析岩石内部结构和物质。

2005年3月,一场火星尘暴把勇气号太阳能电池板顶部灰尘吹走,使其电量从通常的60%增加到93%,从而大大延长了任务的寿命。

2005年9月29日,漫游车终于到达了丈夫山的山顶,这是一片平坦的小平原,勇气号从这里可以拍摄到古斯耶夫陨石坑的360 全景图。

2006年初 ,勇气号漫游车计划行驶到 麦库尔山 的北面。

在那里,勇气号将接收到足够的阳光产生电能,在即将到来的火星冬季维持其运行。但这个任务被取消了,部分原因是漫游车一个前轮停止了工作。

不过,当漫游车移动时,不能活动的轮子刮掉了火星土壤的上层,暴露出明亮的富含二氧化硅的灰尘,表明这里的土壤曾经被水浸泡过。

2007年初 ,控制中心向勇气号和它的兄弟机遇号上传递了 新软件 。新的程序允许漫游者自主决定一些不同的行动,比如是否将特定的图像传回地球或者是否延伸遥控臂。

然而,在2007年地球夏季的大部分时间里,勇气号和机遇号都面临着大规模的尘暴,导致太阳能电池板电力产生下降,漫游者的探测能力受到影响。

2008年底,另一场冬季尘暴进一步将勇气号太阳能电池板的发电量减少到每个火星日89瓦时左右(正常发电量约为700瓦时)。在如此低的电力水平上,勇气号漫游车需要使用自己的电池,如果电池耗尽,任务就将结束。

2009年,随着风吹落太阳能电池板上的灰尘,发电量开始逐渐增加。到 2009年4月,漫游车恢复到每天约372瓦时发电量 ,足以恢复正常的科学探测活动。

03 结束

2009年 5月1日,当勇气号在一个叫做 本垒板 (Home Plate)的西边向南行驶时,松软的土壤使车轮无法产生足够牵引力向前行驶。11月28日,勇气号的另一个车轮(右后轮)停止工作。

2010年 1月下旬,在多次尝试移动勇气号都没有成功后,地面控制中心将勇气号任务重新定义为一个“ 固定的科学平台 ”。

它新的任务之一是 研究火星自转过程中的微小抖动 ,以确定行星核心的性质是液体还是固体。

为了做到这一点,漫游车必须稍微向北倾斜,使其太阳能电池板正好对着阳光以产生足够的电能。结果,倾斜动作没有完成, 2010年 3月22日之后, 喷气推进实验室已无法再次与勇气号取得联系

尽管向勇气号发出了1300多个指令,建立联系均遭失败。宇航局于2011年5月25日中止了恢复联络工作,勇气号火星漫游车任务正式宣告结束。

04 成就

勇气号漫游车的表现和做出的发现,受到宇航局上下的高度称赞。

勇气号发现了火星的 沉积岩 ,这往往与水流的冲刷有关;发现了 赤铁矿物 ,这也与水有紧密的联系;它在古萨耶夫火山口拍摄的大量照片,使科学家相信远古时代这里可能是一片湖泊。

它发现了 碳酸盐物质 ,这也与水联系密切;它拍摄的照片显示火星早期地质活动和流星撞击频繁;它在2006年底发现了 水蚀变矿物 ;它在行驶过程中搅动的土壤中发现含有硫和水的痕迹,预示这里可能发生过泉水蒸发或火山活动。

这些结果使科学家在火星上确认 历史 上存在水提供了最新的和直接的证据。

在任务结束后,勇气号已经在火星上行驶了7.73千米,是原计划的几十倍。原计划它的工作寿命为90个火星日,实际上正常运行了6年2个月零19天,2210个火星日,是原来预期寿命的25倍。

勇气号的太阳能电池板多次被沙尘覆盖,多次陷入松软的沙地,在右前轮失灵的情况下依旧能够恢复工作。

勇气号还观测了火星上的日落、火卫一“月食”、火卫二凌日和火星上的流星雨等奇观,共发回了多达12.8万张照片。

总之,勇气号漫游车是一个十分成功的项目。

机遇号与勇气号完全相同,只是 考察地点 有所不同。

01 发射

2003年 7月8日,它由德尔塔7925H运载火箭发射升空。

经过为期六个月的旅行,机遇号于2004年1月16日最后一次航向修正后,2004年1月25日进入火星大气层并着陆。

密封在安全气囊内的机遇号国际标准时间04时54分着陆,然后弹跳 至少26次 ,在距预定目标约14.9千米的南纬1.95 、东经354.47 子午线平原降落。这个地区后被命名为 挑战者纪念站 ,以纪念1986年失去的航天飞机机组人员。

02 任务

机遇号降落在一个相对平坦的平原上,但在一个被称为 “鹰” 的撞击坑内。这个位置与勇气号降落位置基本上处于火星相对的两侧。

2004年3月22日,在“鹰”撞击坑内部进行了广泛的考察之后,机遇号爬上了撞击坑的边缘,开始了它在大约750米外的“耐力”撞击坑的新一阶段探测任务。

从“鹰”撞击坑出来后,机遇号漫游车对仍能看到着陆器、后壳和降落伞的废弃区域进行了拍摄。

在废弃的隔热板附近,机遇号于 2005 年1月发现了一块不寻常的篮球大小的岩石(被称为“隔热板岩石”),原来是一块 铁镍陨石

当年晚些时候,机遇号漫游车驶入一个区域,它的几个车轮被埋在沙子里,导致车辆无法移动。地面控制人员一次仅能操纵车辆行进几厘米,此后6周时间机遇号处于休眠状态,直到2005年6月以后。

2006年 ,机遇号缓慢向南朝直径800米的 维多利亚火山口 驶去,首次抵达直径约300米的埃雷布撞击坑。

2006年3月,它开始了朝向2千米外的维多利亚撞击坑之旅,这是一个比勇气号和机遇号以前考察过的任何撞击坑都更宽更深的撞击坑。机遇号于2006年9月抵达维多利亚坑,并发回了其边缘的清晰照片。

2007年,机遇号遭受到火星严重的沙尘暴。到7月18日,太阳能电池板的功率仅为128瓦时,这是漫游车的最低允许功率。所有的科学活动都只能暂停。

经过大约六周的沙尘天气,尘暴开始减弱,机遇号又开始正常工作。

2007年9月11日,它进入维多利亚火山口,在里面呆了将近一年,向地球上发送了大量信息。

机遇号的下一个目标是直径22千米的“奋进”号陨石坑。

在前往途中,机遇号发现了所谓的 马奎特岛岩石 ,它在组成成分和特征上与火星上任何已知岩石或火星上的陨石不同。

岩石似乎起源于火星地壳深处,而且离着陆地点很远的地方,与机遇号研究过的所有岩石均不相同。

2010年3月24日,机遇号在火星上行驶距离达到20千米,比勇气号提高了一倍有余,远远超出了原计划的600米。

两个月后,5月20日, 机遇号打破了海盗1号着陆器创造的在火星表面连续运行最长时间——6年116天的纪录

机遇号在朝“奋进”号火山口前进时,于2011年6月1日创造了行驶30千米的新纪录。

最后,经过近3年、21千米左右的行程,机遇于 2011年 8月9日抵达 奋进号火山口

2012年底到2013年,机遇号围绕着一个地理特征—— 马提杰维克山 展开工作,这个地点能俯看“奋进”坑,分析其岩石和土壤。

2013年5月16日,NASA宣布,通过“奋进号”坑后,机遇号超过了人造物体在另一个星球上行驶的最远距离纪录—— 35.744千米 ,这个纪录是1972年12月阿波罗17号最后一次登月的月球车创造的。

2013年 8月,机遇漫游车来到 索兰德点 (Solander Point)考察,这里是很久以前形成了酸性潮湿条件的岩层与一个较老的更中性环境的岩层之间的接触区域,位于“奋进”陨石坑西缘附近的凸起部分。

2014年1月底,机遇号在火星表面度过了10年,太阳能电池板的表面相对清洁,使得漫游车的功率增加。2014年3月一次“自拍”显示,机遇号表面被风吹得很干净,这就能保持足够的电能输出使其继续工作。

2014年7月28日,在继续火星探测任务时,宇航局宣布, 机遇号已经突破了苏联月球2号漫游车创造的在另一个天体上行驶的距离纪录39千米 ,而机遇号此时已经行驶了40.25千米。此时机遇号仍然工作正常。

2014年9月4日宇航局宣布,将机遇号工作寿命再延长2年,这也是它第九次任务拓展了。新任务是前往附近的马拉松谷。

9月初,它已行驶40.69千米。

2015年 3月25日,机遇号已经行驶了 42.195千米 ,从而成为“ 第一个在另一个星球上完成马拉松距离行驶的人造物 ”。

2015年6月,由于火星正好处在太阳之后(与地球相对),因此通信受到限制。2015-2016年地球冬季机遇号也迎来火星第七个冬季,由于太阳辐射较弱,它被保持在“能量最低”水平,在此期间机遇号的岩石研磨器清除一个火星岩石标本上的灰尘。

机遇号还继续考察了22千米宽的奋进号陨石坑的西缘,特别是马拉松河谷南侧,从西到东贯穿奋进撞击坑的边缘。

2016年3月10日,在接近克努森撞击坑顶部附近的目标时,它以32 的倾斜坡度行驶, 打破了火星上任何探测器行驶的最陡坡度记录

2016年 10月,机遇号又开始了为期两年的任务拓展,将考查奋进号陨石坑西缘的“ 苦根山谷 ”。

计划是让漫游者进入一个沟壑,长度约为两个足球场。科学家认为,“这可能是一条被流体雕刻的沟壑,而且水也参与了进来。”

2017年 2月7日,机遇号行驶距离突破了 44千米 ,并朝着下一个重大科学目标——毅力谷——缓慢前进。

在拍摄了毅力谷中几幅高分辨率全景照片后,6月4日由于左前轮故障,导致漫游车倾斜33 。幸运的是,经过几次矫正尝试,车轮似乎都恢复了正常。

在6月和7月的大约三周时间里,由于太阳正好处在地球与火星之间,机遇号与地球的通信量减少。

7月中旬,机遇终于进入毅力撞击坑,开始驶入沟壑。截至2017年10月31日,机遇号行驶距离达45.04千米。

03 成就

机遇号和勇气号结构完全一样,设计寿命也是90个火星日,但它比勇气号更加顽强,一直工作了5352个火星日,比原计划提高了近60倍。

由于2018年6月10日一个火星尘暴袭来,极大地影响到与机遇号的通信。

2019年 2月12日, 处于休眠状态的机遇号未能再度被唤醒 。宇航局喷气推进实验室于2月13日宣布,机遇号的使命正式结束。

在漫长的 15年 里,机遇号在火星上行驶了 45.16千米 ,共传回超过 20万 张照片。它还发现了火星上的赤铁矿、火星上的陨石、水作用的痕迹。

为纪念机遇号对火星 探索 做出的重大贡献,第39382号小行星以“机遇号”的名字来命名。

勇气号和机遇号火星漫游车比1997年的火星探路者漫游车机动性大得多,能行驶数英里穿越火星表面,进行野外地质和大气观测。

两辆漫游车都携带着相同、精密的科学仪器,发现了古代火星环境的证据,这些环境具有间歇性潮湿和宜居的特征。

它们火星任务的第一个科学目标是寻找和描述广泛的岩石和土壤,寻找火星上过去水活动的线索。

两个漫游车的降落点正好在火星两面,这样研究工作几乎可以代表火星表面的全部。勇气降落地过去可能是湖泊,它位于一个大型的撞击坑内。而机遇号降落在梅里迪亚尼普莱努姆,岩石分析表明这里曾经非常潮湿。

两辆漫游车向地球发送了数十万张壮观、高分辨率、全的火星地形图像,以及岩石和土壤表面的详细微观图像。

四个不同的光谱仪 积累了关于火星岩石和土壤的化学和矿物组成海量信息 。第一次被送上火星的岩石研磨器工作情况良好,使科学家能够透视尘土飞扬和风化的岩石表面,检查其内部结构和组成。

利用两个漫游车的数据,科学家 重建了火星被水淹没的古老 历史

勇气和机遇号各自找到了过去潮湿条件的证据,这些证据可能 支持微生物曾经存在过的假说

机遇号对“鹰”和“毅力”号撞击坑的研究 揭示了过去蒸发形成富含硫酸盐的沙子、沙丘间湖泊的证据 。沙子被水和风改造,凝固成岩石,被地下水浸泡。

两个火星漫游车发现了各种岩石,表明 早期火星的特点是撞击、剧烈的火山喷发和地下水的共同作用 。一些明亮的土壤斑块原来是非常咸的,并受到古代水的影响。总的来说,它们都发现了 古代存在液态水 的证据。

因为没有核电池,祝融号真的只能在火星工作3个月吗?

中国天问一号近期成功向月面释放了火星登陆车祝融号,而有消息称祝融号的寿命只有3个月?同样没有装备核燃料电池的美国机遇号已经坚持15年,双方差距到底在哪?事实上设计使用寿命并不绝对等于登陆车的实际使用寿命,因此祝融号实际上同样可能超期服役。

因为没有核电池,中国航天祝融号真的只能在火星工作三个月吗?事实上虽然该火星车设计使用时限三个月,但是根据火星上情况的变化,这个使用时限事实上是更加弹性化的。

天问1号是中国对火星探测迈出的坚实一步,并且目前天问1号已经成功完成了火星车的释放和着陆,其搭载的祝融号火星车随时准备在火星表面进行各种勘 探和科研工作,根据中国公布的消息,祝融号火星车的预计使用寿命为90天,也就是三个月,但对于庞大的火星和大量的科研任务来说,三个月的时间显然不是很充裕,那么为何祝融号的使用寿命只有三个月?

虽然中国的天文1号和美国的毅力号火星车都在近期抵达了月球,但在一些技术细节上,双方所使用的技术并不相同,毅力号作为一台全世界最大的火星车,使用了核动力系统,通过一个不断发出强大电能的同位素核电池为毅力号供电,其中搭载的同位素半衰期长达84年,也就是说这块核电池直到八十年后电量才会下降一半,可以长时间为其供电,自然能长时间运转。

而中国的天问一号事实上并未搭载同位素电池,而是使用了更加常规的太阳能发电板加蓄电池的能源配置,这事实上导致了祝融号火星车更容易受到火星表面气候的影响,因此在考虑到气候影响之后,科学家标定的使用期限为三个月,但这并不意味着三个月之后祝融号火星车就肯定不能用了,因为美国在2004年发射的机遇号火星车,事实上一直在月球表面工作到2019年才失去联系,而机遇号火星车实际上,也没有采用核动力设备,仅采使用同位素热源为搭载的电子设备进行加温度过火星表面寒冷的夜晚,而更重要的是机遇号设计使用期限同样只有90天,因此太空探测设备的使用寿命事实上并没有定数。

实际上除了火星上的低温容易导致火星车和地球失去联系之外,火星实际上拥有一层较为稀薄的大气,因此空气中充满了被扬起的灰尘,这些灰尘会随着时间的推移逐渐堆积在火星车的太阳能电池板上,影响其发电效率,并最终导致其失去功能,机遇号事实上就遇到了这一问题,火星上猛烈的大风却帮了机遇号一个大忙,吹去了其太阳能电池板上的灰尘,使它超限服役长达15年之久。

简而言之,仅从技术层面来看,中国天问一号的性能并不输给美国发射的机遇号火星车,因此虽然中国标定使用年限只有90天,但事实上祝融同样有着超期服役的潜力,让我们持续期待祝融号从火星传回的图形和各种数据吧。

展开全文