我要投搞

标签云

收藏小站

爱尚经典语录、名言、句子、散文、日志、唯美图片

当前位置:荣兴彩票 > 反冲 >

NASA在情人节当天宣布与“机遇号”分手我们再找你“火星救援”时

归档日期:05-14       文本归类:反冲      文章编辑:爱尚语录

  “机遇号”拍摄的一块岩石上有网状裂缝,从外观上看类似地球上的水干涸后的裂泥。

  2019年2月14日,在长达8个月的失联后,火星探测车“机遇号”正式被美国国家航空航天局(NASA)宣布结束任务。这台原定任务周期90天,实际工作长达15年的火星车终于结束了它的使命。

  消息发布后,大量天文爱好者在网上表达对“机遇号”的缅怀。自2004年登陆火星以来,“机遇号”和它的孪生兄弟“勇气号”火星车取得了众多重大发现,其中最为人熟知的便是在火星上发现了液态水存在的痕迹。

  巡视器,又名漫游车(Rover),指发射到火星、月球等天体上,具备自主运行和移动功能的太空探测器。在月球和火星上运行的巡视器,常常被称作“月球车”和“火星车”。区别于环绕天体运行的轨道器和在天体地面固定运行的着陆器,这种探测器最大的优势在于可移动,因此能在多个地点完成探测任务。

  2004年1月,两辆一模一样的巡视器——“勇气号”和“机遇号”火星车分别成功着陆火星,开始了探险之旅。火星车由车身安装的太阳能板供电,原定观测周期为92天,实际上两辆火星车都大大超额完成任务。其中,“机遇号”正常工作了15年,累计行驶45.16公里,成为有史以来工作时间最长、行驶距离最远的巡视器。

  1970年11月17日,苏联发射了世界上第一辆无人驾驶、自主运行的月球车“月球1号”。“月球1号”利用自身携带的遥测系统、摄像系统,考察了月球雨海地区约8万平方米的月面,将众多宝贵的实验数据传回地球。

  不愿止步于月球探测的科学工作者们,将目光投向其它更远的天体。上世纪70年代起,各国天文机构陆续向月球、金星、火星等天体发射了数十台着陆器和巡视器。在火星,由于技术不成熟等原因,早期的探测器大多失败坠毁了。1997年7月4日,美国国家航空航天局发射的火星探路者号成功着陆,它所携带的“旅居者号”是人类成功送往火星的第一部火星车。

  我国巡视器研制和生产时间较晚,2013年12月15日成功驶抵月球表面、预期服役3个月的“玉兔1号”,实际服役时间长达972天。2019年1月3日驶抵月球表面的“玉兔2号”如今刚刚进入月夜休眠模式,此前已在月球正常行驶约120米。

  由于巡视器自身携带精密仪器,在远离人类家园的天体上长期自主运行,巡视器从发射入太空到执行任务都面临重重考验。为了保证巡视器不受损坏,将重达180千克、存在多处脆弱结构的天文仪器安全着陆火星表面,就成了最重要也是最困难的任务之一。近年来,随着科学工作者的经验积累和技术不断进步,巡视器的着陆演化出多种方式,大大提高了巡视器着陆的成功率。

  荷兰代尔夫特理工大学航天学博士毛新愿介绍,目前探测器着陆天体表面的方案总体上分为三类。三类方案的相同之处是,在探测器进入大气层后到距离天体表面一定距离前,都首先使用隔热罩和降落伞组合减速,并开启测距雷达等待精确着陆的时机。

  离地面距离适当后,第一类方案直接使用着陆器携带的反冲火箭反推减速,这要求探测器自身携带较大的燃料罐和火箭系统。该方案最安全,可让质量很大的探测器成功着陆,但由于重量很大的火箭系统在登陆后就失去价值,且该系统装在探测器底部无法脱离,这种方案不适合强调移动性能的巡视器。

  第二类方案是将探测器分成两部分,一部分携带反冲火箭和燃料罐,另一部分是包裹在巨大气囊中的巡视器。火箭反推减速后,连接两部分的绳索使巡视器和反推火箭系统分离,气囊部分迅速充气,绳索断裂后气囊落下,在地面多次弹跳后稳定下来再驶出巡视器。该方案的缺陷在于,由于气囊的缓冲能力有限,巡视器的科研设备和重量都受到了限制。

  第三类方案将巡视器用绳索悬挂于一台装有强力火箭的“空中吊车”上,待巡视器接触地表后,绳索瞬间切断,“空中吊车”迅速驶离并在附近坠毁。该方案是所有方案中技术难度最高的,但依然存在质量上限,搭载900千克的“好奇号”已是该种方案目前的极限。

  此次正式“退役”的“机遇号”使用的是第二类方案,而我国的“玉兔1号”和“玉兔2号”使用的都是第一类方案,具体操作方式是首先用反冲火箭将“嫦娥三号”“嫦娥四号”着陆器安全着陆,之后着陆器挂载的巡视器再驶向月球表面。

  “机遇号”着陆火星,和“月兔1号”“月兔2号”登陆月球,这其中需要哪些技术支持?毛新愿介绍,火星和月球的环境特征各有不同,需要攻克的技术难点也不相同。

  巡视器在火星登陆,需要攻克的主要技术难点之一是距离。在火星登陆探测器,需要寻找一个登陆“窗口期”,这是由于火星离地球过于遥远,一次从地球到火星的星际旅行需要长达200天以上。为了最大化地节省资源,需要等到火星在轨道上运行至接近地球的时机再发射火箭,而这个机会每26个月才有一次。

  此外,由于火星离地球过远,地球和火星之间的通信面临数分钟到20余分钟的延迟,这导致要着陆在火星的探测器必须自主完成整个着陆流程,无法获得人工实时操纵。在7分钟左右的时间里,一台探测器需要自主完成上千个操作,其难度可想而知。

  对比火星登陆,由于地月距离很近,在月球的探测器可随时从地球发射,环绕在月球轨道择机登陆。但月球登陆的难点主要在于“潮汐锁定”。“潮汐锁定”指作为卫星的月球引力受地球影响,导致其自转一次大约需要一个月时间,且月球永远只以一面面向地球。

  2月13日,月球背面的“玉兔2号”再次进入月夜休眠期。由于巡视器大多以太阳能板供电,长达14天的月夜时间里,巡视器只能选择休眠,如何保证休眠后能够再次运行,是巡视器登陆月球后面临的一大难点。此外,在月背登陆的“玉兔2号”,由于永远背向地球,无法同地球直接建立通信,必须通过地月中继卫星“鹊桥号”“传线号”在月背工作的另一难点。

  毛新愿介绍,巡视器经过数十年的发展,各项技术都有了全方位的提升。以火星为例,上世纪70年代苏联在火星南部着陆的数台探测器全部失败了,其中不仅有技术落后的原因,火星南部地形复杂也是探测器着陆须要克服的困难。如今,“玉兔2号”能够在同样复杂的月背南极—艾特肯盆地实现登陆,正反映了技术的不断进步给人类带来无限可能性。

  “机遇号”退役吸引大量关注,拟人化有不小的功劳。巡视器因自成一体、可自主行动,近年来被人冠以姓名拟人化,吸引了除科学工作者、天文爱好者之外更多人的注意。我国研发的“玉兔1号”“玉兔2号”在执行任务期间,都以拟人化形式在社交平台发布信息,获得不少人的青睐。

  2月12日,科学记者雅各布·马戈利斯将“机遇号”失联前发布的最后一组信息,用拟人化的方式转写为“我快没电了,这里也越来越暗了”,被网友们大量转发。“我们还能否再见到‘机遇号’?”“谁来带‘机遇号’回家?”网友们纷纷留言。

  全程参与设计建造“机遇号”和“勇气号”的科学家史蒂文·斯奎尔斯在接受采访时曾坦言,设计“机遇号”时就把火星当成它最终的归宿,“火星就是它的家,是我想让他驻留的地方。”

  一些感性的网友则设想在未来火星移民后,能够根据巡视器最终被记录的定位找到它们,带回地球在博物馆珍藏。然而,目前的技术水平并不允许人类将火星上的任何物质带离火星大气层,更遑论重百余千克的巡视器了。

  不过,将巡视器获取的太空物质带回地球并非天马行空,还有相当的科学价值。2018年9月23日,日本在小行星“龙宫”上投放的2辆巡视器展开探查,巡视器的任务之一就是辅助主探测器完成采集、保存岩石样本,并计划于2020年返回地球。而美国亦宣布了将火星表面样本带回地球的计划。

  毛新愿介绍,相比于探测器上的科学仪器,地球的研究机构能够分析到更多资料,因此采集样本回归地球,将成为未来巡视器需要担当的一项重要使命。也许随着技术的不断进步,人类最终也能将这些太空“英雄”带回故乡。(●南方日报驻京记者 泠汐 策划统筹 郑幼智 李江萍 本版照片均为资料图片)

  安排员工超时加班违法 “996工作制”是否合法新闻链接 近日,某电商公司宣布,未来将实行“996工作制”,即每日正常工作时间调整为9:30至21:00,遇紧急项目一周工作六天且每天工作时间会更长,这一安排引发员工不满。那么,这种企业自创的“996工作制”是否合法,企业又将承担哪些责…【详细】

  生态环境部:重特大或敏感环境事件5小时内要发布权威信息《通知》要求各地要做好领导“AB”角带班和24小时值守,进一步明确应急值守工作的主要任务就是获取突发环境事件信息,并按规定做好信息报告和通报。…【详细】

本文链接:http://flordelotus.net/fanchong/247.html