當前位置:編程學習大全網 - 編程語言 - 為什麽祝融號火星車不用履帶結構?

為什麽祝融號火星車不用履帶結構?

就像大家的回答。履帶機械磨損大、還容易脫落,維護起來也特別麻煩,如果不用進入沼澤,泥地,碎石群等地形,基本都不考慮。

而火星車作為全球人類傾註的項目,每壹個呈現都會經過反復設計,深思熟慮。

除了履帶以外,其實火星車還有過許多其他選擇,比如蘇聯的火星2號和火星3號

最終選擇的方案,即不是輪子,也不是履帶,而是步行機械臂。

火星2號的著陸器裝載了壹個4.5公斤的火星車。

根據設計,雖然它可以在火星表面移動,但壹根15米長的纜線始終令火星車與著陸器相連。由於地球和火星車通信延時非常久,因此不采用全程遙控,而是通過在火星車上安裝兩根探測金屬棒,使火星車可以自主繞過障礙。 火星車上安裝了動力圓錐觸探儀和輻射密度計。

根據計劃,當火星2號著陸之後,機械臂將會把火星車放置在地面上,火星車將在著陸倉攝像機的視野範圍內移動,並每隔1.5米進行測量。火星車移動所留下的痕跡也將會被記錄,並用來研究土壤的性質。但是由於著陸器墜毀,火星車沒有進行任何工作。

所以嚴格來說,蘇聯的火星3號才是第壹個成功軟著陸火星表面的探測器,但非常遺憾的是它在著陸僅20秒後就迅速失聯,沒能順利開展探測工作,連拍攝的第壹張照片都沒能傳全乎

因此,沒有人知道火星3號著陸器攜帶的火星車是否成功釋放。是否在火星上走上過幾步。

有壹說壹,這個火星車動起來還是蠻靈的,火星車( )火星狗( )

最終,故障的原因也還未知,不清楚是因為著陸器還是軌道器上的通信中繼。猜測也可能與當時發生的極其強大的火星沙塵暴有關,該風暴可能誘發日冕釋放,破壞通信系統。沙塵暴也能解釋當時的圖像照明差。

隨後是美國的旅居者號,在1997年7月4日成功登陸。

旅居者號的車輪,通過專門開發的懸架連接到車架上,以確保即使在崎嶇的地形上,所有六個車輪都與地面接觸。這個系統被稱為實驗“洛基”車輛,開發到旅居者是第八個版本。該系統允許克服高達 8 厘米高的障礙物,但理論上可以克服它們,相當於漫遊車長度(20 厘米)的 30%。並且懸掛系統還具有自行折疊的能力,因此,在巡航配置中,漫遊車的高度僅為 18 厘米。

在實現的十年開發階段,研究了各種替代方案,這些方案可以利用噴氣推進實驗室在開發月球和火星運載工具方面獲得的長期經驗不允許使用四條或四條以上的腿,原因有三:如果四條腿的數量少,就會限制漫遊者的活動,從而限制漫遊者的行動自由,然而,增加四條腿的數量會導致漫遊者的復雜性顯著增加;在進行這種配置時還需要了解前面的空間(對應於下壹步的地面),這將帶來進壹步的困難與之前的解決方案相比,輪式車輛解決了大部分的穩定性問題,減輕了重量,提高了效率和控制最簡單的配置包括四輪系統,但遇到困難克服障礙。6輪或8輪的解決方案更好,後輪能夠推動,從而允許克服障礙。最後,在兩者之間,因為更輕、更簡單,六輪車更受青睞。

而事實證明,最後選擇的移動系統確實非常適合火星上的環境,非常穩定,能夠輕松地向前和向後移動,所以在美國之後的火星車中,也使用了這種系統,並進行概念。從這裏開始便都是類似這種系統的六輪車,但各自也有各自的區別。

旅居者號車輪由鋁制成,直徑為 13 厘米,寬度為 7.9 厘米。還配備了鋸齒狀不銹鋼履帶,能夠在軟地面上的最佳條件下產生僅 1.65 千帕的壓力。然而,在運營階段並沒有出現這樣的需求。所有車輪都由壹個獨立的電機驅動。

然後還有壹個車輪磨損實驗(WAE),目的是測量火星土壤對薄層鋁、鎳和鉑的研磨作用,從而推斷出著陸點土壤的粒度信息。為此,在兩個中心輪中的壹個上安裝了15層金屬,每個金屬有5層,並與探測器的其他部分電隔離。通過適當地引導車輪,入射的陽光被反射到位於其附近的光電傳感器上。通過對采集到的信號進行分析,可以確定所需的信息為了使磨蝕作用在任務計劃中具有重要意義

火星車會被安排定期停下來,在其他五個輪子制動的情況下,迫使WAE的輪子旋轉以增加磨損。在火星上進行實驗之後,人們也會試圖重現在實驗室裏觀察到的效果。

到了2004年,同年產生了兩臺火星車,勇氣號和機遇號,都是六輪太陽能機器人。每個車輪都有自己的電機,車輛在前部和後部行駛,設計為在高達 30 度的傾斜下安全運行。

除了對輪胎構造的研究,車輪火星車降落的位置也必須有考究

機遇號就曾陷入危險的沙丘中,幾個輪子被埋在沙子裏。用了六個星期的時間,進行了基於地球的物理模擬,以決定如何最好地將火星車從其位置中提取出來,而不會冒永久固定的風險。壹次成功操縱幾厘米,最終釋放了火星車,火星車恢復了行駛。

而2006年,在火星上行駛了4.2英裏(7公裏)後,勇氣號的右前輪停止工作。工程師們開始拖著死輪向後駕駛。

但正因為此,當它在2007年3月拉著死輪行駛時,死輪刮掉了火星土壤的上層,發現了壹塊地面,科學家說這塊地面顯示了過去的環境非常適合微生物生命的證據。它類似於地球上水或溫泉的蒸汽與火山巖接觸的地方。在地球上,這些地方往往充滿了細菌。

同時,這塊區域的二氧化矽(窗戶玻璃的主要成分)含量極為豐富。研究人員現在得出結論,這種明亮的材料壹定是以兩種方式之壹產生的。

壹是:當水在壹個地方溶解了二氧化矽,然後把它帶到另壹個地方(即間歇泉)時產生的熱泉沈積。

二:酸性蒸汽通過巖石的裂縫上升,使巖石的礦物成分被剝離,留下了二氧化矽。

重要的是,無論它是壹種假設還是另壹種假設,對火星以前的可居住性的影響都是差不多的。熱水提供了壹個微生物可以茁壯成長的環境,而二氧化矽的沈澱則夾帶並保存了它們。

所以死輪導致了駕駛技術的改變,但拖拽效應依然成為了壹個有用的工具,在漫遊者行駛時部分清除了表面的土壤,從而允許對通常無法到達的區域進行成像。

雖然,在2009年11月29日(sol 2098),右後輪也熄火了,在剩下的任務中仍然不能操作。

隨著時間的推移,巖石磨損工具樹脂研磨表面的金剛石磨損,之後該設備只能用於掃描目標,讓所有其他科學儀器和工程相機都繼續工作,直到失去聯系

而後來的火星車,好奇號,還以莫爾斯電碼形式在火星上留下了測試行駛用的標記,以作為估計行駛距離的參考點。

NASA稱,在火星表面缺乏明顯地標的情況下,漫遊車的視覺測距系統可利用這些標記測量距離。輪胎花紋不是普通的直線,而是點綴了對應莫爾斯電碼中的點和破折號,每個輪子印有三個字符? – – – / ? – – ? / ? – ,翻譯成英語是JPL,即負責漫遊車的噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)名字縮寫。

到毅力號,鋁制輪子更厚、更耐用,並減小了寬度,增大了直徑(52.5 厘米),相比好奇號 50 厘米的輪子更重。鋁制輪子上覆蓋著用於牽引的夾板和用於提供彈簧支撐的弧形鈦輻條。而且仔細觀察的話可以發現,不管是哪壹款火星車的輪胎,其輪胎紋路和陸地的大部分 汽車 輪胎不同,不是豎條,而是橫條排列,從某種層面來說,看起來也特別像“履帶”

通過上面對火星車輪胎的描述可見,如今像祝融號這樣,可以第壹次就成功運行,是非常困難的壹件事情。

對火星車的研究,就算是輪胎的花紋,也會進行非常多的考究,這不僅要求設計人員,還包括實際實驗,渠道提供,制作工藝,而在面對這樣精細的作品時,藝模這次在得到中國航天官方授權後,也以相同的態度,對其進行了仔細考察,對照原物的每壹處細節,制作了祝融號、天宮空間站、山東艦以及紅船的金屬模型。感興趣的小夥伴在B站會員購搜索眾籌,就能看到,目前已經有超過3000位同好參與進來了哦。

最後據7 月 20 日消息,我國的火星探測器天問壹號目前已辛勤工作超 360 天,祝融號火星車行駛裏程也突破壹華裏(509 米),地球上的人們都在時刻關註遠方的壹舉壹動。然而,到了 9 月份,可能我們就要暫時失去天問壹號的消息了。

但是不用擔心,據央視軍事報道,9月太陽會運行到地球和火星之間,出現日淩幹擾現象,太陽強電磁波會對無線電通信產生幹擾,所以,天問壹號屆時才無法跟地球地面建立聯系。

這個過程大概持續壹個月,天問壹號將充分發揮自主性,祝融號火星車也要進入“撒歡”模式了

不過火星環繞器總體主任設計師牛俊坡此前接受采訪時表示,“祝融號”火星車設計壽命已經過半,總體運行狀況良好。目前,“祝融號”壹天能完成預設三天的工作量。

  • 上一篇:vc++是什麽
  • 下一篇:有些人在擔心程序員過了35歲怎麽辦?過了35歲的程序員都去做什麽了?
  • copyright 2024編程學習大全網