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『太空科普』美國毅力號成功登陸火星，後續它要幹點啥？
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北京時間2月19日淩晨4時55分，美國“火星2020”任務中的毅力號火星車經過6個多月的飛行，成功著陸在火星表麵的傑澤羅隕石坑，正式開啟探測之旅。
科研人員慶祝“毅力號”著陸後傳回的首張火星照片
2020年，希望號、天問一號、毅力號三個探測器分別出征火星。
希望號於2021年2月9日開始環火，執行環繞探測任務；天問一號於2月10日進入環火軌道，開始“繞、著、巡”三步走的第一步；毅力號於今日淩晨抵達火星，開始執行著陸巡視探測任務。
選擇直接著陸火星的毅力號後續還要幹些啥呢？
01
當然是拍照
毅力號在成功登陸火星的第一時間，便開始了拍照之旅，然後通過中繼衛星，把紅色新家的照片傳回地球。
毅力號到此一遊
據悉，毅力號為了拍照，配置了23台照相機。在接下來的幾天裏，工程師還將檢查探測器的總體的運行狀況，並部署遙感桅杆（也稱為“桅杆”），以便可以拍攝更多照片。
毅力號團隊也將花費一個多月的時間對流動站進行徹底檢查，並加載新的飛行軟件，以準備在火星上尋找古老的生命。
02
還有四個小目標
“毅力號”計劃實施為期一個火星年（687個地球日）的探測。具體任務包括4個目標。
目標一：尋找可居住性，發現在火星遠古時期可能支持微生物生存的環境中形成的岩石，或被微生物改變的岩石，確定火星過去確實存在著能夠支持微生物生存的環境。
目標二：尋找生物特征，在那些適宜居住的環境中尋找可能存在的遠古微生物跡象，特別是在那些能長期保存生命跡象的特殊岩石中。
目標三：暫存樣本，從大約30個有希望找到生物痕跡的岩石和表土目標上鑽取樣本，並將其存儲在火星表麵的具體位置。
目標四：為載人登陸做準備，測試從火星二氧化碳大氣中產生氧氣的能力。火星大氣非常稀薄，而且二氧化碳含量高達96%。人類肯定不能直接呼吸火星大氣，但二氧化碳的存在，讓人們看到了製取氧氣的希望。假如能夠用火星大氣製氧，未來的火星基地就可以自己解決呼吸問題，還可以支持更大規模的火星科考與資源開發。
03
四個試驗令人關注
1、首次無人機行星表麵探測
人類探索深空，進行星小行星探測的方式主要有：繞、著、巡。即：環繞、著陸、巡視。
本次火星探測，毅力號還攜帶了1架名為“機智號”（Ingenuity）的小型直升機，它將嚐試為人類帶來新的探測方式：無人機探測。
這是地球人的首次嚐試。預計在毅力號著陸一個月後，將嚐試進行此項活動。一旦成功，“機智號”將成為人類首架在其他行星上飛行的可控飛行器。
據悉，機智號就是一個共軸反槳直升機。重1.8公斤，而直升機槳葉1.2米，轉速2400轉/分鍾，一次充電後工作時間90秒，飛行距離300米遠，計劃飛行試驗4次。
美國宇航局表示，若獲成功，“機智號”有望為未來利用旋翼飛機對火星開展廣泛的空中探測鋪平道路。
2、首次外行星表麵製氧
本次毅力號在火星所進行的試驗中，利用火星原位製氧儀“莫克西”進行製氧試驗（Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment，MOXIE））引發眾人關注。
前期的探測表明，火星大氣約96%的成分是二氧化碳，而將來載人登陸火星，主要的製約因素是氧氣補給。而火星豐富的二氧化碳，是製備氧氣的天然寶藏！
據悉，本次毅力號攜帶的火星製氧設備MOXIE，重17.1公斤，體積23.9 x 23.9 x 30.9厘米，每小時產氧高達10克，功耗300瓦。
它從火星大氣中收集二氧化碳，電解為氧氣和一氧化碳，對氧氣進行提純之後，將一氧化碳和其他產物排回大氣中。
二氧化碳到氧氣，公式很簡單，可是實現起來還是難度巨大，二氧化碳再生技術在火星表麵是否適用？隻能說，試試看！
3、材料分析
利用拉曼光譜SHERLOC儀器掃描可居住環境中的有機物和化學物質，進行材料的適應性試驗，特別是6種艙外服的麵料試驗，同樣值得期待。
這是一套遠程分析的儀器，來探測有機分子和可能的生命痕跡。這套儀器叫做夏洛克（全稱“拉曼和熒光掃描宜居環境、尋找有機物和化學物質儀”，縮寫SHERLOC），以名偵探“夏洛克·福爾摩斯”為名。
夏洛克安裝在毅力號機臂前端，包括一個紫外激光拉曼光譜儀和一個昵稱“華生”的相機，可以協同工作，精細探測火星表麵的礦物成分、有機分子和可能的生命痕跡。
4、鑽取火星樣本
在阿波羅11號登月期間，兩名美國宇航員共同采集了月球上的岩石。而在火星上進行岩石采集活動，則需要3個機器人係統合作完成。
毅力號漫遊車依賴於複雜的、能力超強的、最潔淨的機械機構，來代替宇航員進行樣品采集和緩存。在外觀和設計上，毅力號與2012年登陸火星的好奇號火星車相似。
據悉，毅力號火星車上的樣本存儲係統是有史以來NASA建造的最複雜的機器人係統之一，樣本和緩存係統將從火星的岩石表麵收集岩石核心樣本，並把它們密封在樣品管中，未來將發射一個新的火星探測任務取回這些樣品。
很多人認為毅力號火星車是一個獨立的機器人，實際上它是由許多機器人組成的。其中樣品與緩存係統本身就由3個機器人來完成。
在火星車的前端，是火星車長達2m的機械手臂。固定在火星車機械手臂前端的底盤上有一個機構，其中包含一個旋轉衝擊鑽，用來從火星岩石和風化層采集岩石粉塵和碎末。
第二個機器人看起來像一個小型飛碟，安裝在火星車的前部。這個機器人的名稱為bit carousel，這台設備是火星樣本業務的中間人，它將鑽頭和樣品試管傳遞給機械手臂，並將裝滿樣品的試管送入火星車底盤的第三台機器人進行評估和處理。
第三台機器人是一個0.5米長的樣品處理機械臂，設計團隊稱其為“霸王龍臂”，它位於火星車的腹部，它從第二台機器人那裏取走樣品試管。在相機那裏作一些評估工作，然後將樣品試管存儲到緩存倉庫裏。
所有這些機器人必須像時鍾一樣精確的運行。一般的瑞士精密時鍾隻有不到400個組價，而毅力號火星車的樣品緩存係統卻有超過300個部組件。
火星探測充滿著挑戰與艱巨，但人類從未停止過探索的腳步。截至目前，人類2020窗口三大探火任務進展都很順利，祝願他們在未來的任務中都能取得圓滿成功！
來源 | 我們的太空、中國航天科技集團、中國航天報
原標題：《美國毅力號成功登陸火星，後續它要幹點啥？『太空科普』》匯集深圳最好的科普活動
科研人員慶祝“毅力號”著陸後傳回的首張火星照片
2020年，希望號、天問一號、毅力號三個探測器分別出征火星。
希望號於2021年2月9日開始環火，執行環繞探測任務；天問一號於2月10日進入環火軌道，開始“繞、著、巡”三步走的第一步；毅力號於今日淩晨抵達火星，開始執行著陸巡視探測任務。
選擇直接著陸火星的毅力號後續還要幹些啥呢？
01當然是拍照
毅力號在成功登陸火星的第一時間，便開始了拍照之旅，然後通過中繼衛星，把紅色新家的照片傳回地球。
毅力號到此一遊據悉，毅力號為了拍照，配置了23台照相機。在接下來的幾天裏，工程師還將檢查探測器的總體的運行狀況，並部署遙感桅杆（也稱為“桅杆”），以便可以拍攝更多照片。
毅力號團隊也將花費一個多月的時間對流動站進行徹底檢查，並加載新的飛行軟件，以準備在火星上尋找古老的生命。02
還有四個小目標
“毅力號”計劃實施為期一個火星年（687個地球日）的探測。具體任務包括4個目標。
目標一：尋找可居住性，發現在火星遠古時期可能支持微生物生存的環境中形成的岩石，或被微生物改變的岩石，確定火星過去確實存在著能夠支持微生物生存的環境。目標二：尋找生物特征，在那些適宜居住的環境中尋找可能存在的遠古微生物跡象，特別是在那些能長期保存生命跡象的特殊岩石中。
目標三：暫存樣本，從大約30個有希望找到生物痕跡的岩石和表土目標上鑽取樣本，並將其存儲在火星表麵的具體位置。
目標四：為載人登陸做準備，測試從火星二氧化碳大氣中產生氧氣的能力。火星大氣非常稀薄，而且二氧化碳含量高達96%。人類肯定不能直接呼吸火星大氣，但二氧化碳的存在，讓人們看到了製取氧氣的希望。假如能夠用火星大氣製氧，未來的火星基地就可以自己解決呼吸問題，還可以支持更大規模的火星科考與資源開發。
03
四個試驗令人關注
1、首次無人機行星表麵探測
人類探索深空，進行星小行星探測的方式主要有：繞、著、巡。即：環繞、著陸、巡視。
本次火星探測，毅力號還攜帶了1架名為“機智號”（Ingenuity）的小型直升機，它將嚐試為人類帶來新的探測方式：無人機探測。
這是地球人的首次嚐試。預計在毅力號著陸一個月後，將嚐試進行此項活動。一旦成功，“機智號”將成為人類首架在其他行星上飛行的可控飛行器。
據悉，機智號就是一個共軸反槳直升機。重1.8公斤，而直升機槳葉1.2米，轉速2400轉/分鍾，一次充電後工作時間90秒，飛行距離300米遠，計劃飛行試驗4次。美國宇航局表示，若獲成功，“機智號”有望為未來利用旋翼飛機對火星開展廣泛的空中探測鋪平道路。2、首次外行星表麵製氧
本次毅力號在火星所進行的試驗中，利用火星原位製氧儀“莫克西”進行製氧試驗（Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment，MOXIE））引發眾人關注。
前期的探測表明，火星大氣約96%的成分是二氧化碳，而將來載人登陸火星，主要的製約因素是氧氣補給。而火星豐富的二氧化碳，是製備氧氣的天然寶藏！據悉，本次毅力號攜帶的火星製氧設備MOXIE，重17.1公斤，體積23.9 x 23.9 x 30.9厘米，每小時產氧高達10克，功耗300瓦。
它從火星大氣中收集二氧化碳，電解為氧氣和一氧化碳，對氧氣進行提純之後，將一氧化碳和其他產物排回大氣中。二氧化碳到氧氣，公式很簡單，可是實現起來還是難度巨大，二氧化碳再生技術在火星表麵是否適用？隻能說，試試看！
3、材料分析
利用拉曼光譜SHERLOC儀器掃描可居住環境中的有機物和化學物質，進行材料的適應性試驗，特別是6種艙外服的麵料試驗，同樣值得期待。
這是一套遠程分析的儀器，來探測有機分子和可能的生命痕跡。這套儀器叫做夏洛克（全稱“拉曼和熒光掃描宜居環境、尋找有機物和化學物質儀”，縮寫SHERLOC），以名偵探“夏洛克·福爾摩斯”為名。
夏洛克安裝在毅力號機臂前端，包括一個紫外激光拉曼光譜儀和一個昵稱“華生”的相機，可以協同工作，精細探測火星表麵的礦物成分、有機分子和可能的生命痕跡。4、鑽取火星樣本在阿波羅11號登月期間，兩名美國宇航員共同采集了月球上的岩石。而在火星上進行岩石采集活動，則需要3個機器人係統合作完成。
毅力號漫遊車依賴於複雜的、能力超強的、最潔淨的機械機構，來代替宇航員進行樣品采集和緩存。在外觀和設計上，毅力號與2012年登陸火星的好奇號火星車相似。
據悉，毅力號火星車上的樣本存儲係統是有史以來NASA建造的最複雜的機器人係統之一，樣本和緩存係統將從火星的岩石表麵收集岩石核心樣本，並把它們密封在樣品管中，未來將發射一個新的火星探測任務取回這些樣品。
很多人認為毅力號火星車是一個獨立的機器人，實際上它是由許多機器人組成的。其中樣品與緩存係統本身就由3個機器人來完成。在火星車的前端，是火星車長達2m的機械手臂。固定在火星車機械手臂前端的底盤上有一個機構，其中包含一個旋轉衝擊鑽，用來從火星岩石和風化層采集岩石粉塵和碎末。
第二個機器人看起來像一個小型飛碟，安裝在火星車的前部。這個機器人的名稱為bit carousel，這台設備是火星樣本業務的中間人，它將鑽頭和樣品試管傳遞給機械手臂，並將裝滿樣品的試管送入火星車底盤的第三台機器人進行評估和處理。
第三台機器人是一個0.5米長的樣品處理機械臂，設計團隊稱其為“霸王龍臂”，它位於火星車的腹部，它從第二台機器人那裏取走樣品試管。在相機那裏作一些評估工作，然後將樣品試管存儲到緩存倉庫裏。
所有這些機器人必須像時鍾一樣精確的運行。一般的瑞士精密時鍾隻有不到400個組價，而毅力號火星車的樣品緩存係統卻有超過300個部組件。火星探測充滿著挑戰與艱巨，但人類從未停止過探索的腳步。截至目前，人類2020窗口三大探火任務進展都很順利，祝願他們在未來的任務中都能取得圓滿成功！
來源 | 我們的太空、中國航天科技集團、中國航天報
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聽說，打賞我的人最後都找到了真愛。
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