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毅力號終究不負地球人厚望,成為第5輛幸運火星車,與好奇號作伴

毅力號火星車不負地球人厚望,跟2012年好奇號壹樣成功登陸紅色星球,成為探火史上第5輛幸運火星車、目前現役第二輛火星車、裝備最先進的火星車,也是NASA第9次成功登陸火星任務。

並且快速傳回第壹批圖像。

毅力號成功登陸火星時間點:美東時間2021年2月18日15:55:31(北京時間2月19日4:55:31)。

地球發射時間點:美東時間2020年7月30日7:50,北京時間2020年7月30日19:50。

期間歷時203天、太空飛行近5億公裏,整個任務耗資高達27億美元,成為迄今為止最昂貴的探火任務。

探火壓軸戲終於重磅登場,毅力號鎖定203天後登陸火星

迎接這壹 歷史 性榮耀的不僅包括NASA及旗下JPL火星任務團隊,還有壹些著名地標也為毅力號亮出火星紅甚至打出LOGO。紐約帝國大廈、洛杉磯航空港、聖路易斯州麥克唐納天文館紛紛起打出火星紅,藝術家格裏·霍夫斯泰特甚至在海拔3600米的瑞士埃格爾山峰投下巨大的毅力號LOGO。

慶祝之余,核心問題來了——

毅力號火星車到底是如何成功登陸的?如何勇闖「恐怖七分鐘」的?如何利用空中吊車精準軟著陸的?

壹張表告訴妳這壹切

為何毅力號要選擇空中吊車法著陸?

之所以毅力號不能采用洞察號、天問壹號那種著陸方式(只靠反推火箭減速/懸停直至軟著陸),主要考慮因素包括:其壹,重型探測器必須裝配重型反推火箭才行,而這種大推力火箭在靠近火星表面時,難免會掀起大量沙塵,對火星車及其科研儀器造成不可估量的揚塵危險,無異於遭遇壹場火星沙塵暴。所以,在距火星表面大約18米處,火星車安全觸地之時,立即熔斷繩索,空中吊車快速飛離、遠處硬著陸,以避對火星車造成揚塵等不利影響。

其二,空中吊車法可以同時避免前兩種模式不足,即安全氣囊法著陸質量很有限,無法承載重型探測器;著陸支腿法存在諸多風險:由於受到著陸支腿的限制,無論洞察號還是天問壹號都對著陸地形要求很高,對著陸器穩定性要求很高,對著陸支腿設計和質量要求很高,對火星車駛下斜坡等都是不小的考驗。反觀,空中吊車法不僅越過這些諸多潛在風險,而且適合於越來越大、越來越重的探測器/火星車,無疑這就是未來趨勢( 除非星艦夢想成真,壹步到位 )。

毅力號與好奇號著陸完全壹樣嗎?

對比2021年毅力號與2012年好奇號這對孿生火星車,著陸方式完全壹樣,細節略有不同。更先進之處在於,毅力號采用智能辨別系統選擇著陸點之後分離降落傘,而不再像好奇號那樣機械定時、固定式分離減速傘,從而讓毅力號自主性軟著陸變成更安全、更智能。

為何選擇傑澤羅作為著陸點?

傑澤羅隕石坑位於火星赤道以北的伊西迪斯平原西側,直徑45公裏,距離好奇號著陸點蓋爾隕石坑約3700公裏,屬於35億 39億年前火星遠古時期的河流三角洲,擁有豐富的沈積物,很有可能找到火星生命曾經存在的最直接證據。而火星2020任務使命就是用最尖端的探測技術尋找火星生命的最直接證據。作為好奇號的升級版,毅力號將進壹步尋找火星生命跡象,探測火星地質、環境條件,存儲火星樣本。

火星2020任務裝備有多厲害?

火星2020探測器包括兩款頂配:毅力號火星車+機智號探測直升機。前者是NASA裝備最先進的火星車,後者是全世界首架行星探測直升機,由此開創「火星探測車+探測直升機」全方位、立體化的全新行星探測模式。

出身背景: 毅力號火星車及攜帶的機智號直升機,都由NASA旗下的加州噴氣推進實驗室JPL研制出品,代表著21世紀第二個十年最先進最尖端的空間探測 科技 水準。

主要特點:

①人類首次部署行星探測直升機,構建火星探測車+探測直升機全方位、立體化探測模式。

②首次利用火星制氧實驗設備,試圖在火星上制造氧氣。

③首次進行火星聲音采集,配備兩支麥克風。

④動用最尖端的探測采樣技術,試圖找到火星生命的最直接證據。

探測使命:

用最尖端的探測技術尋找火星生命的最直接證據。

作為現役火星車好奇號的升級版,毅力號將進壹步尋找火星生命跡象,探測火星地質、環境條件,存儲火星樣本,為後續樣本返回任務做準備。

頂級裝備:

毅力號火星車比好奇號重17%(126公斤),重達1噸多,大小相當於壹輛寶馬Mini Cooper。

攜帶8組科學儀器,包括就地資源利用、利用火星大氣中的二氧化碳制造火星氧氣實驗設備(MOXIE);壹套包含9個頂級鉆頭、17臺獨立馬達的頂級采樣裝備,用於火星樣本采集;研究巖石成分的超級成像儀等。毅力號攜帶儀器比好奇號重了50%。

可保存43種火星樣本,每管樣本相當於壹根雪茄大小,為後續任務采樣返回做準備。

裝備多達23臺照相機/攝像機,這是人類深空探測中配備最多觀測設備的壹次任務,360度全視野、高清晰度全程記錄火星狀況。

自帶麥克風,駕駛和收集樣本時錄制同期聲。

裝備小型核動力電池(MMRTG),至少14年穩定持續供電110瓦,功率可以讓壹臺家用冰箱正常使用。

NASA從1961年以來已在30多項太空任務中使用這壹技術,而由美國能源部提供的毅力號核動力電池,無疑屬於最新款。同時配備兩組鋰電池,電池容量可達43安培小時。

毅力號火星車任務期至少1個火星年(687個地球日)。

與毅力號火星車壹同發射的直升機Ingenuity機智號/獨創號,將成為人類首架行星探測直升機,而且是在只有地球大氣密度1%的火星空氣中飛行。

這款無人機只有1.8公斤重,高約半米,螺旋槳葉片直徑1.2米,每分鐘旋轉2400 2900轉,比地球大氣層飛行的直升機快10倍左右,動力采用太陽能。NASA希望能在30個火星日(31個地球日)內至少進行5次探測飛行,每次不超過3分鐘。

智能化獨立探測的同時,也為毅力號火星車規劃最佳探測路線,為下壹代探測直升機積累更多經驗。

NASA正在研制更先進的下壹代核動力探測直升機——Dragonfly蜻蜓號,計劃將於2026年發往土衛六泰坦星。

後續任務:

NASA與ESA歐空局聯手,最早將在2026年發射最為復雜的火星後續任務(此前計劃2028年發射),部署壹顆返回式軌道飛行器、壹架著陸器、壹輛火星車,提取毅力號采集火星巖石樣品,然後由火星上升運載火箭將樣品送至返回式軌道飛行器,預計2031 2032年返回地球,為發現火星生命跡象獲得強有力的直接證據。

耐人尋味的是,計劃中的 天問二號也將在2028年前後飛赴火星,不僅再次派去火星車,而且同樣瞄準采樣返回,這與NASA歐空局火星采樣返回任務差不多同期

這就是說,誰能把握先機,誰就會率先實現火星探測時代的 歷史 性突破,領先壹步完成火星采樣返回地球,這將是人類探火進程發展史破天荒的重大事件,足以載入科學史冊。

歷次探火任務、嘗試著陸火星探測任務,迄今人類***執行過47次火星探測任務,其中3次正在進行時,20次任務成功,25次失敗,成功率只有43%,低於探月任務成功率53%(來自planetary.org)

目前已有兩輛火星車: 好奇號、毅力號 縱橫於紅色星球。如果再加上三個月後著陸的 中國火星車 ,多達三輛現役火星車,史無前例。

火星軌道上也將有8顆衛星在軌運行:NASA奧德賽、ESA火星快車、NASA火星勘察軌道器、NASA火星大氣與揮發物演化任務探測器、歐俄ExoMars 探索 火星生命微量氣體軌道器、印度曼加裏安火星軌道器、阿聯酋希望號火星探測器、中國火星全球遙感軌道器。

如今,這顆紅色星球從未如此地接近我們地球人。 探索 火星,從科幻作品到發射探測器,再到載人登陸計劃,從天馬行空到火星科學,再到火星時代前奏。可以預見,火星作為人類最想登陸的行星,各大國爭相逐鹿的新目標,必將是太空 探索 的下壹個制高點。 探索 火星的過程將會提升人類文明,認識宇宙與生命的意義,還會促成壹系列副產品與文明成果,讓眼前的人類 社會 受益,其深遠意義必將超過阿波羅登月。

火星是除了月球之外,人類熱情最大、探測和嘗試登陸任務次數最多的外星球,也是最有希望、最有條件讓人類首先登陸的行星,更是人類成為跨行星物種,建立跨行星文明的首選星球。期待真正的火星時代盡早到來,人類第二個家園星球越來越親切,越來越宜居。

天問壹號探險之旅遠未結束

希望號率先踏入火星軌道,探火三國演義比比看

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