火星,有人吗
美国“好奇”号火星车成功着陆 此行主要任务是探索生命环境
经过8个多月飞行,美国“好奇”号火星车6日成功登陆火星,开始对这个太阳系中与地球最为相似的行星展开科学探索。“好奇”号不是人类第一个登上火星的探测器,但与“前辈”相比,它的能力更强大,研究任务更复杂。
专家表示,对于全人类来说,“好奇”号登陆火星意义重大,它将帮助人类拓
轻落火星 “天空起重机”进行投放
美国国家航空航天局说,“好奇”号火星车美国太平洋夏令时5日22时32分(北京时间6日13时32分)左右在火星盖尔陨坑着陆。
“好奇”号去年11月26日发射升空,调查火星过去或现在是否有适宜生命存在的环境。
它长大约2.8米,质量大约900公斤,分别是2004年在火星着陆的 “勇气”号和“机遇”号火星车的两倍和5倍。
“好奇”号进入火星大气层至着陆,需要在大约7分钟内把速度从每小时2.1万公里减至零。控制人员把这段时间称为“恐怖7分钟”。
依照程序,距火星表面11公里时,“好奇”号打开减速伞;距火星表面大约1.6公里时,“天空起重机”从外壳脱离。
“好奇”号质量大,不能像先前火星车那样采用借助气囊着陆。“天空起重机”接近火星表面时,启动反冲发动机,悬停在大约20米高度,用尼龙绳索把“好奇”号吊放到火星上,继而切断绳索,飞离一段距离后着陆。
装备精良 携带10种“科学武器”
携带10种“科学武器”的“好奇”号相当于一个标准的野外地质学家,其能力足以令此前的任何火星着陆器相形见绌。以核燃料钚提供动力的“好奇”号在火星表面的连续行驶能力和机动能力都更强。
在“好奇”号之前,所有火星着陆器都没有安装可提取岩石内部样本的工具,“好奇”号一改这种状况——它可以利用机械臂末端的钻头钻入岩石内部取样。此外,“好奇”号的任务也更复杂,它将测量火星岩石和泥土中不同化学元素的丰度,评估火星表面的辐射环境及其对未来登陆火星宇航员的危害,探索火星是否具有适宜生命存在的环境,寻找行星变化的线索。
“好奇”号项目总投资达25亿美元,是迄今最昂贵的火星探测项目,也是美国航天局的“旗舰项目”,重要性与哈勃太空望远镜相当。根据奥巴马政府公布的新太空战略,美国将以火星为太空探索的新目的地。美国航天局计划到21世纪30年代中期,将宇航员运送至火星轨道。
着陆过程复杂被称“恐怖7分钟”
在 “好奇”号登陆火星的过程中,最惊险的历程当属进入火星大气层、下降然后着陆。在短短7分钟内,“好奇”号时速将由约2万公里下降至零,由于难度高、风险大,美国航天局称之为“恐怖7分钟”。
切入:“好奇”号进入火星大气层的切入点距着陆点高度约为131公里,切入时速度约为每秒5.9公里。进入火星大气层之前,飞行器隔热罩上安装的小型发动机点火,调整飞行器姿态,将隔热罩正对前方。
下降:切入大气层后,飞行器通过抛掉两块钨质载荷的方式错开原有重心位置,帮助飞行器与火星大气层发生剧烈摩擦时获得升力。降落伞打开之前,隔热罩再次抛掉一组物质负荷,为降落伞顺利打开做好准备。降落伞在飞船距火星表面约11公里时启动,名为“天空起重机”的助降设备及“好奇”号降速后,逐步与隔热罩、降落伞分离,“天空起重机”上安装的8台反冲推进发动机同时启动,进入有动力的缓慢下降阶段。
着陆:当反冲推进发动机将“天空起重机”和“好奇”号组合体的速度降至大约每秒0.75米之后,几根缆绳伸出,将“好奇”号从“天空起重机”中吊出,悬挂在下方。此时,“天空起重机”和“好奇”号组合体距火星表面已经很近。随着组合体的进一步下降,缆绳不断被拉长,“好奇”号火星车的轮子和抗震系统在触地时立刻启动,缆绳被立即自动切断,“天空起重机”随后在距离“好奇”号一定安全距离范围内着陆。
早期火星登陆器均包裹在气囊内“砸”在火星表面。这种着陆方式对“勇气”号和“机遇”号等个头较小、重量较轻的探测器来说还行得通。不过,“好奇”号重近1吨,是“勇气”号和“机遇”号的5倍多,老方法已不适用。
因此,科学家只能另寻他途。火星大气层比较稀薄,如果没有外力相助,单靠火星大气的摩擦阻力最多只能使“好奇”号时速由约2万公里降至约1600公里。选择可以制动降落的“天空起重机”无疑可以解决降速问题。
对人类发射的着陆器来说,火星历来不是个好去处,事实上,人类发射的半数以上火星探测器以失败告终。尽管美国有过成功先例,但这并不能为“好奇”号着陆成功“打包票”。即便整个复杂的着陆过程已经过精心设计,火星表面的反常沙尘暴、突然的大风或其他问题都可能使着陆失败。等到2.4亿公里外的科学家接到信号时,“好奇”号要么已经着陆,要么已经功败垂成。
由两个彩色相机组成,是“好奇”号的主要成像工具。