未来火星考察的主角火星探测车

未来火星考察的夷角火星探测车●春晓火星考察的目标科学技术的飞速发展，为人类考察火星提供了前所未有的机遇。人类考察火星的主要目标有：／．观察火星当前的气候；J．确定火星过去是否有过温暖潮湿的气候；5．确认火星表面及地下是否曾有生命存在；4．测定火星上人类探险队可利用资源的性质及位置；5．贯穿所有这些目标的是要了解火星上是否有水存在，以及它的作用如何。火星车的使命为了达到上述目标，美国国家航空航天局(N4纠)制定了雄心勃勃的火星探测计划，打算在／0年中向火星发射／0次飞船。／996年已经发射了一次，／998、／999，200／，2003年都将发射飞船，20U占年的发射将使该计划达到高潮。N／114及美国的科学家们希望，届时将把火星的样品运回地球，这将足火星考察的重要内容，但它也是对N》S爿的重大挑战。提取，保存及运回火星样品全都离不开火星车，而?0／／／年和：0／J3年发射的飞船的关键部件将是火星探测车，它们将提取及保存各种样品，为2008年运回地球作准备。对火星车的要求是非常高的，它要能在地球遥测技术提供的航向信息的指引下，在复杂的火星表面上自主行驶；当地球上的科学家改变它的目的地后，它要能在新的航向点的指引下自主驶向新的目的地；第二，它要能对空气、土壤及岩石取样并确定它们的成分及矿物学特性。为此，它必须带有各种仪器，并利用这些仪器找到取样的地点，再利用机械手准确地取样，还应对样品进行筛选及保存。其中岩石的取样最为困难，但它又是最重要的．因为它与地质学及气候史的联系也是最多的。最后，要求以最少的费用使火星车完成尽多的任务。沙漠试验为保证探测车在火星上的工作进展顺利，必须事先对研制的火星车进行全面的试验，部分试验工作可在实验室内完成，但是在类似火星表面的条件下对探测车进行现场试验足必不可少的，为此美国喷气推进试验室(JPL)选择了美国的莫哈雏沙漠及拉维克湖干涸的湖底作为试验场所，并制定了5年试验计划。试验的目的是：探索能满足火星探测科学目标的关键技术；对火星车及其仪器进行严格的现场试验。1996年／J月及1997年5月的试验计划已经完成，前者采用RockY7火星车行驶了几百米，后者行驶了／公里。主要是对火星车的自主行驶能力、对用机械手取样及样品的保存进行了试验。／998年3月的试验中Rocky7将遥控行驶5公里；1999年3月将用Rocky8探测车对20／J／年火星车的主要部件进行现场试验，例如将试验一个能够钻取岩石样品并加以保存的系统，2000年5月将用Rocky8对200／年的火星车进行全面的现场试验，火星车将行驶J0公里以上。Rocky7火星车Rocky?火星探测车是JPL为NASA研制的火星探测车系列中最新的一种，1997年7月卑日探路者飞船送上火星的索杰纳火星车是它的一种简化型号。Rocky7探测车重约／5公斤，尺寸为拈X64 x5J厘米，6轮，由太阳能电池板供电。在沙漠试验中，小车通过它的无线电以太网的上行及下行线路与拖车相连接，再通过蜂窝式无线电话系统或卫星与JPL试验室相连，然后再与Intemet网连接。RocAV7的机械手长j2厘米，有两个自由度，装在车的前端，它可以达到地表面以下／0厘米处。手的端部装有一台点反射式分光光度计。一个铲斗用来挖掘及携带样品。Rocky7上还有一根／米高的关节式桅杆，它有3个自由度，杆顶装有2台立体多频谱摄像机和一个汽水罐大小的圆筒。摄像机可拍摄车辆导航及科学分析所需要的立体全景图像。圆筒中可装各种科学仪器，例如在／996年／2月的试验中装的是一台特写镜头成像仪，其空间分辨率为／000微米：在1997年5月的试验中装的是一台穆斯堡尔分光计及一台点反射式分光计。操纵桅杆可使圆筒对准目标。Rocky7还装有导航摄像机，它利用航向点信息引导车辆向特定方向运动，当小车在所要求的范围内运动时，它自动躲避障碍物。试验时，由拖车或JPL试验室向它发出航向点的指令。拖车与JPL有通讯联系，因而也与Internet网相连。雅典娜仪器组件2001年彳月NASA将向火星发射登陆器及火星探测车。该车与1997年7月登上火星的索杰纳探测车的结构相似，但它将更大些，它在火星上将行驶J0—20公里，而不象索杰纳那样只行驶了／00米；它将在火星上连续工作／年，而不象索杰纳那样只工作了7天。火星车将携带多种科学仪器及工具，统称雅典娜智慧女神。雅典娜的主要任务是调查火星上古老地形的地质情况，并就地采集可能保存生命迹象的样品。雅典娜科学考察的目标是：J．拍摄火星表面的彩色立体图像；一27—

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