毅力号
1、即将进行史上首次火星飞行的无人机机智号 (Ingenuity),藏在火星车腹舱内一起登录。
2、第二项任务,是采集火星地表土壤和岩石样本,并就地封存,等待今后NASA的火星任务将它取回来。
3、丢掉防热罩(heatshield),此时离着陆还有两分钟。
4、尽管美国进行过22次探测火星任务,其中8次火星登陆任务全部成功,迄今为止,成功登陆火星的探测器有8个:海盗一号、海盗二号、探路者、机遇号、勇气号、凤凰号、好奇号、洞察号,均为美国研制。但是美国从来没有尝试单次探测器同时完成环绕、着陆、巡视(探索)3种探测目标。(毅力号)。
5、如果3个月后,这次火星登陆成功。那么美国自1976年以年来的关于深空探测,登陆,遥控,观测等方面的技术基本上被我们追平,或者说,中国在这一领域的技术达到和美国平齐的水平已没有悬念。很可能美国同世界过去50年所累积的差距至少相对中国已不存在或很小(目前只有中国在这领域和美国平齐)。大家不要把这50年的差距看得很可怕,被50年的时间吓懵了。
6、中国航天科工集团二院研究员杨宇光认为,从技术角度来讲,毅力号所用着陆方案难度更大。
7、1975年9月发射的“海盗二号”火星探测器。
8、在发射升空之前,NASA 需要再次检查毅力号身上的每一个组件。有趣的是,在最新一篇博客文章中,该机构详细介绍了如何对这台火星车的摄像头展开测试。
9、如果最终这辆火星车成功着陆并运行,将成为人类史上首个一次性完成“绕、落、巡”的火星探测器。
10、天问1号于2020年7月23号在海南文昌发射中心发射升空。
11、我现在没有找到任何关于机智号分离的相关信息,按照美国宇航局喷气推进项目新闻和项目主管贾瑞·库克(Jia-Rui Cook)的说法:“我们现在没有确切的日期,因为毅力号和机智号团队需要时间检查他们的机器人,我们无法完全预测会花费多长时间。”
12、如果成功这将是人造飞行器在地球以外的星球的首次飞行,或将开辟一条新的太阳系探索之路。
13、理想情况下,可见颜色和纹理的映射将与X射线结果生成的不可见的、只有数字的映射,当正确的结构与正确的矿物质排列在一起时,研究人员就能分辨出是否有生命迹象。
14、特别值得一提的是除了搭载辅助采样和拍照的各种科学仪器以外,这辆火星豪车上还搭载了一个迷你的大气实验室,用于测试直接通过火星大气里占比3%的二氧化碳制造氧气的效率的试验仪。这是为将来的载人任务做的一项技术储备,人工制造的氧气除了能提供宇航员的日常呼吸所需,还能用于返航时的液氧阻燃剂的补给,这样返回器就无需预留拥有返回的液氧阻燃剂,用火星制备的氧气把液氧燃料瓶重新注满即可,甚至着陆器都无需丢弃,直接着陆器返回器一体式设计,这将大大减轻着陆返回器重量,从而大大节省发射载人飞船所需的燃料。
15、好奇号收集了岩石样本,并在其机载实验室中进行了研究。火星车目前正在海拔5公里的大风火山口内。
16、中国自2003年以来的常娥工程开展以来,先后进行嫦娥三号,嫦娥四号,嫦娥五号月球软着陆,且都取得完美成功。
17、“毅力号”让科学家们激动不已,因为它可以回答关于火星过去的种种问题,这些问题到目前都纯属猜测。耶泽罗的远古裂缝地层将是人类在火星上探索过的最古老地形。“火星上的这个区域是非常古老的,”加州喷气推进实验室的行星地质学家、“毅力号”科学组成员VivianSun说,“这里之所以很重要,是因为火星最古老的时期也是我们认为生命最可能存在的时期。”
18、一般来说,为了保证航天任务的成功率,传统航天器使用的设备,都偏重成熟稳定型号。
19、汽车大小的“毅力号”上还搭载了许多探测仪器,用来采集岩石样本的钻头位于机械臂的末端。
20、这也呼应了最底端的那句英文“TwoWorlds,OneBeginning”(两个世界,一个起源),说的是地球和火星这两个截然不同的世界,原本都是从太阳系原行星盘中诞生的。
21、使用Linux系统的设备,正是即将进行史上首次火星飞行的无人机机智号(Ingenuity)。
22、自1965年以来,美国和前苏联对月球的探索一共只有25次成功软着陆探测器。其中,前苏联尝试12次后才成功,且美国成功13次,失败两次。
23、因为“天问一号”没有这么重,根据“天问一号”探测器主体部分配置的着陆腿来看,中国则选择了更为成熟的“小心谨慎”伸腿式着陆,配有着陆腿的探测器,一般还带有反推发动机——通俗地讲,就是一边朝地面喷气,一边小心地探腿落地。这种着陆方式精度最高,可以精确地在预定地点软着陆,在航天探测器中应用最广泛,尤其是大型探测器在月球、火星上着陆,需要释放月球车、火星车,多数都用这样的方式。
24、并于北京时间2021年2月19日凌晨4点55分左右在火星杰泽罗陨石坑内以壮观的“空中起重机”方式安全着陆 。3月4日,“毅力号”完成首次火星行驶,留下专属印迹。
25、当地球运行到霍曼转移轨道的近日点,飞行器启动发射,加速离开低轨道;而当火星运行到霍曼转移轨道的远日点,飞行器启动转移,加速进入高轨道。这样火星探测器途中只需两次引擎推进,相对地节省燃料。
26、NASA的目标是探索火星上这片过去温暖潮湿,甚至可能很宜居的区域。遍布这个陨石坑的各种地质构造暗示这里曾经有水,包括一个湖泊和一个河流三角洲的遗迹。目前尚无探测器抵达过这片区域,研究这里的岩石构成将给NASA一个绝佳机会,回答火星上是否有过生命这一存在很久的问题。
27、最终,机智号实现了在-90℃的模拟火星环境下正常工作,水平移动的速度为10米每秒,爬升速度为3米每秒。
28、底盘或机身比好奇号的机壳长约12厘米。它也重了1,025公斤,而好奇号则是899公斤。
29、如果在火星找到潜在的火星生命遗迹,将会刷新我们人类对生命的认知。因为之前我们并没有找到外星生命、外星文明,所以很多人认为地球可能是宇宙唯一的生命星球,如果火星存在生命,意味着在宇宙深处类似地球这样的类地行星也可能会出现生命起源。如果这些潜在的外星生命起源时间比地球早得多,确实是可能会出现外星文明。
30、美国人登陆火星直接着陆早已不是一天两天的事情,十几年前的2003年美国都这么干了,“勇气号”和“机遇号”火星车就是直接着陆火星,不进行环绕。
31、好奇号MastCam定标板上写的是“ToMarsToExplore”(去火星,去探索)。
32、推友做了个更直观的对比图|NASA/JPL-Caltech/AdamSteltzner
33、具体来说,这是运行在毅力号机械臂上的一个传感器,通过将矿物的元素与细粒结构结合起来,就可以找到叠层石。地球上的叠层石提供了古生物的一些证据;,而科学家希望他们在火星上也能做同样的事情。
34、所以,机智号不能离火星车太远,设计的4次飞行测试,范围都不超过50米,时间也在90秒之内。
35、 SuperCam发出的激光可以让科学家弄清楚这块岩石是在原地形成的,还是通过某个过程被推到这里的。如果这个岩石不是在当前位置形成的,那么他很可能是经过流水冲击到这里的。也有可能他是一块陨石,其与好奇号火星车在2014年发现的那块岩石类似。
36、火星世界遍布沙海,对于人类火星车来说,火星沙海并不友好,火星沙海一直是以太阳能电池作为动力火星车的“隐形杀手”,美国勇气号火星车和机遇号火星车皆是因为沙海先后与我们永远失去了联系。
37、毅力号还会特别寻找古代微生物的生命迹象,并采集一些岩石和土壤样本。
38、参考链接:https://www.wired.com/story/nasa-lands-the-perseverance-rover-on-mars/https://www.nature.com/articles/d41586-021-00432-1https://arstechnica.com/science/2021/02/what-to-expect-from-the-dramatic-mars-perseverance-landing-on-thursday/https://spectrum.ieee.org/automaton/aerospace/robotic-exploration/nasa-designed-perseverance-helicopter-rover-fly-autonomously-marshttps://www.futurezone.de/science/article216775269/Der-Mars-Hubschrauber-funktioniert-die-NASA-hats-bewiesen.html
39、早已熟悉NASA伎俩的观众们很快就意识到,这是一个精心准备的彩蛋。在此之前,来自NASA的新闻发言人曾透露,因为希望航天工作能够激励到其他人,所以有时会在工作中留下一些信息,供人们来寻找答案。
40、限制转速,又要有足够升力,这就要求整个设备不能过重。
41、doi: 1038/d41586-021-00321-7
42、在去年的测试中,NASA 还解释过激光、光谱仪、SuperCam 成像仪将用于检查火星的岩石和土壤,以寻找与这颗红色星球的前世有关的有机化合物。
43、据外媒报道,“毅力号”降落在火星北半球约45公里宽的杰泽罗陨石坑(JezeroCrater)中。NASA认为这个地方曾经有丰富的水资源,并希望用毅力号所携带的仪器探测这里可能保存有机分子和其他潜在的微生物生命迹象。
44、其他的国家像,以色列印度的软着陆都以失败告终。
45、“毅力号”还将在火星上执行其他任务,包括试飞第一架在其他星球起飞的直升机——这是为了侦察火星地表的哪条路最安全。此外,“毅力号”还将用不同方式提取火星大气中的氧气,为未来的人类探索开发资源。不过,它的首要任务还是采集那些样本,以便有一天能被带回地球。
46、中国天问1号,这次为何如此有底气,高起点,主要得益于嫦娥工程。
47、微博博主@小龙哈勃指出,这句话来自来美国第26任总统老罗斯福的就职演讲,原文是:
48、说明这样的技术美国人早在8年前就有了,这还需要向世人证明?
49、全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩向科技日报记者表示,中美火星探测的任务目标和技术方案均不相同。毅力号的任务目标是寻找生命,而且美国通过此前的探测,对着陆点比较熟悉,因此他们选择“直奔主题”。我国首次火星探测任务则是将“绕、落、巡”三步并作一步,在环绕过程中对着陆区进行详细勘测。
50、这些特殊的球体物质,也会聚集到岩石中,从而形成类似化石的错觉,是研究人员经常面对的一种“假化石”。
51、和之前的“好奇号”一样,“毅力号”携带的许多仪器都将被设计成从火星车的水平上对火星进行透视。例如,SuperCam是一套仪器,旨在从远处识别和做岩石和风化石的化学成分分析,而Mastcam-Z是一个立体相机,使漫游车有了独特的"头"组件。
52、此次毅力号火星车的一项重要任务,就是对着陆点附近的火表进行采样,将获取附近的沉积层中的土壤样本并封存起来。但此次的毅力号并没有上升器,因此无法直接把样本带回,因此会密封存放后由NASA后续专门发射取样返回器带回地球,预计会在10年内取回样本。
53、这次,“毅力号”降落的地点“耶泽罗陨击坑”(Jezerocrater)附近散布着巨石、悬崖和沙丘,地势较为严峻。
54、这些样本通过机器人的腹部,进入自适应缓存装配系统中,在那里它们被评估和处理。
55、这项演示技术不止可以帮助改变未来火星设施的生命支持系统,还可以帮助工程师学习如何利用火星资源来产生氧气供宇航员呼吸,氧气还可以用作助推装置的燃料,帮助返回火星样本,甚至是帮助火星宇航员返回地球。换言之,毅力号火星探测器可以帮助回答有关宇航员着陆,探索和在火星生活将面对的技术问题。科学将帮助未来的宇航员提高工作效率,比如氧气,水等等都可以通过转化实现,这可以减少未来任务需要携带的物资,节省任务预算。
56、名字都在这里|NASA/JPL-Caltech
57、寻找火星过去生命迹象的另一个地方是这个古代湖泊的沿岸——“毅力号”也将勘探这个三角洲沿岸以及与陨石坑边缘平行的一排岩石。此前环绕器的观测显示,这些岩石可能是由碳酸盐矿物组成的,碳酸盐矿物在火星上很少见,但在地球上很常见。碳酸盐(包括石灰岩)经常与珊瑚礁等生物有关,还与保存了过去的有机物(如微生物)的化石有关。“碳酸盐让我们这些地球生物学家喜不自胜。”Kah说。
58、虽然降落伞的秘密已经被揭开,但毅力号带来的惊喜还不止于此。在毅力号传回的图片里,很快有观众发现了另一个彩蛋:在这个火星探测器的背面,刻着历代登上火星的前辈画像,从1996年作为火星科学探测先驱者的旅居者号,到毅力号和首架火星无人机,都整整齐齐地排列在其中。
59、科学家在用模型展示好奇号的空中吊车着陆方式。毅力号的降落方式如出一辙
60、2018年5月发射的“洞察号”火星探测器。
61、欧洲航天局和NASA正在规划将这些样本返回地球的两项任务。这些任务最早将在2026年启动,届时会向耶泽罗陨石坑或尼罗高原发送一个火星车去取回“毅力号”留下的样本管,再发送一个环绕火星的轨道探测器。火星车会把样本管放在火箭上,将它们送入火星轨道,等待轨道探测器的接应,并于最早2031年把样本送回地球。
62、在毅力号离开之前,Mastcam-Z小组必须准确地了解摄像机是如何看到这些差异的。他们创建了一个“GeoBoard”,一个供参考的颜色样本卡,也就是一些正方形的岩石切片。
63、既然火星表面存在过液态的海洋和湖泊,那么是否存在过生命自然就是下一个命题了。因此,这次火星年的探测任务,多少都与火星生命迹象和火星水资源的搜寻有关,比如我国的天问一号火星探测器所选定的着陆点就是考虑这两个因素确定的。目前已确定的着陆点乌托邦平原曾经是一片海洋,如果海洋里曾经存在过生命,天问一号很有可能在海洋沉积物中找到它们存在过的证据。下图是正中央就是火星的乌托邦平原。
64、“毅力号”虽然是基于“好奇号”的平台进行制造,但是功能与任务上差别很大。
65、随着发射日期的临近,这款火星车也受到了越来越多的关注。作为迄今为止最先进的火星车,毅力号身上总共安装了五款成像工具,有助于导航和研究火星景观。
66、期间,“毅力号”被包裹在保护隔热罩中,在穿过大气层后,打开降落伞减速降落。
67、成功着陆火星之后,「毅力号」先后发回了两张火星表面的图像。
68、延伸阅读——天问一号计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆:
69、此仪器是现今世界同类中最先进的仪器,最专业的仪器之一。这两台设备在系统指挥下有配合地球实验中心,进行火星地球同步实验的能力。
70、该视频模拟了“毅力号”的直升机将在火星上完成的任务:提前侦察和拍摄地形,帮助“毅力号”导航。(该视频包含机械和直升机叶片在原本静默无声的火星上发出的声音。)来源:NASA/JPL-Caltech
71、在导航传感器上,无人机使用手机级IMU、激光测高仪以及向下的VGA摄像机进行单眼特征跟踪。导航时,无人机逐帧比较几十个特征,以跟踪相对位置找出方向和速度。这些都是通过位置估计来完成的,而不是记住特征或创建地图。
72、好听点讲是因为我们为保险起见先环绕三个月,说白了就是我们的技术如果直接去着陆火星,那基本上是没有多少成功率的。
73、火卫一在火星表面上方6,000公里处围绕着火星运行,火星上的太阳比地球上看到的要小,但马铃薯形状的卫星太小,根本不可能遮住太阳的圆盘,相反,穿过太阳表面时,每一次都会产生一个环形日食。事实上,与在地球上看到的任何日食都不相同,不是日全食。