美国登陆火星(美国怎么与火星机器人进行数据交流)
美国登陆火星,美国怎么与火星机器人进行数据交流?
虽然人类尚未在火星上留下足迹,但我们已经向这颗红色星球派遣了多个机器人探险家,其中包括“机遇”号和“好奇”号火星车以及不久前发射的“洞察”号着陆器。在这些机器人的帮助下,我们将加深对火星的认知,进一步确定这颗星球曾经或者现在是否有生命存在。
6月7日,“好奇”号自拍照
在距地球1.26亿公里的荒凉火星,一个四驱越野车大小的机器人(美国宇航局的“好奇”号火星车)在太阳升起后醒来。与过去6年度过的每一天一样,它在等待指令。火星时间上午9点半左右,15分钟前从加州发出的指令抵达火星:前进10米,方位角45度,启动自主模式,开车。“好奇”号随即执行指令,以每小时35到110米的速度朝着指定地点缓慢前行。
美国宇航局科学家查尔斯·马勒斯皮,身旁放着“好奇”号火星样本分析仪的复制品
一个微型实验室
由于电量有限加之结构上的其它限制,“好奇”号每天的行进距离在100米左右。这辆火星车当前的纪录是在一天内行进了220米。抵达目的地后,17个成像设备将对周边区域进行成像。“好奇”号会向岩石发射激光,其它车载工具对科学家感兴趣的岩石进行钻孔,收集样本进行分析。
下午5点左右,“好奇”号将等待宇航局的一颗卫星在其头顶掠过。随后,“好奇”号借助天线,将几百兆字节的数据传给地球上的科学家。每天下午1点,在宇航局戈达德航天中心(马里兰州格林贝尔特)34号大楼一个满是科学仪器和电脑的无窗房间,科学家仔细浏览“好奇”号传回的数据,希望能够从中发现火星生命的线索。
“好奇”号5月在火星上钻的孔洞,以收集岩石样本
“好奇”号项目科学家查尔斯马勒斯皮表示:“‘好奇’号的体内藏着一个微型奇迹。”马勒斯皮所说的奇迹是指“好奇”号携带的火星样本分析仪(以下简称SAM),而他正是SAM项目的副首席研究员。SAM的个头与微波炉相当,是一个微型化学实验室。马勒斯皮说:“这是迄今为止宇航局向另一颗行星派遣的最为复杂的仪器。”自2006年以来,他便参与这个项目。
宇航局的戈达德航天中心,法国博士后研究员玛伊瓦·米兰正在忙碌着
SAM会用一个温度达到1000摄氏度的烤炉加热火星岩石和土壤样本,对样本进行分析。加热的岩石会释放出气体,科学家将气体分离出来进行分析,寻找样本中的“指纹”。在戈达德航天中心,法国博士后研究员玛伊瓦米兰将这些化学“指纹”与已知分子的实验结果进行比较。如果类似,她可以得出结论:“这正是我们寻找的分子。”
在SAM的帮助下,科学家知道火星上存在复杂有机分子,火星地表的地质构成要比此前认为的年轻。米兰表示:“如果你前往火星,你不希望带上火星已有的资源,例如水。如果你想采集火星土,对其进行加热并释放水,你只需带一个烤炉,不需要带太多水。”其它用于制造火箭燃料的材料也是如此。这意味着火星可以在未来充当一个火箭服务站。
戈达德航天中心的“好奇”号模型
没有操纵杆
在宇航局的喷气推进实验室,20多人组成的团队负责操控“好奇”号。“好奇”号和“机遇”号操作员弗兰克·哈特曼表示:“我每天最喜欢做的事情就是安安静静地坐下来,浏览从火星发回的照片,了解‘好奇’号当前的状况。有时候,我可能是地球上第一个看到这些照片的人。”
“好奇”号操作员的主要工作是为这辆火星车编写第二天的指令——火星的一天接近24小时40分钟。他们没有操纵杆,也无法与“好奇”号进行实时通讯。
“好奇”号2013年12月造访的火星湖床
由于火星与地球之间的距离,科学家与火星车之间的通讯存在延迟。如果火星车出现故障,无论是“机遇”号遭火星尘暴袭击,“好奇”号的轮子被锋利的岩石刺破还是钻头出现故障,他们都不可能马上知晓。经过几个月的努力,他们才修复钻头。
哈尔曼说:“在此之前,我们从未让机器人踏足过火星这样的星球。我们必须时刻提醒自己,我们对火星车的可能遭遇几乎一无所知。”
“好奇”号发现的层状火星沉积岩,已被严重侵蚀
随着时间的推移,操作员对他们操控的机器人产生深厚感情。在火星上跋涉了14年后,“机遇”号因尘暴袭击进入睡眠模式,哈尔曼和同事都为它感到难过。哈尔曼说“机遇”号劳苦功高,已到了光荣退休的时候。“好奇”号于2012年登上火星,已经在这颗红色星球跋涉了19.75公里。它还需要一年时间才能抵达目的地——夏普山。不久后,“好奇”号将失去火星的垄断权。美国和欧洲的两个漫游者将于2020年登陆火星。
美国火星车续航跑多少公里?
根据NASA公布的数据,8年来,“好奇号”在火星上总共行驶了约23公里,钻探了26颗岩石样本,并采集了6件土壤样本。通过它的功劳,NASA的科学家们进一步了解了火星在过去的地质构成,并拼凑起这颗红色星球是如何从之前流动着湖泊和溪流的地方,变成如今贫瘠的沙漠。
虽然23公里看起来没啥了不起,但要知道,好奇号从地球接收命令后,需要20分钟以上的时间才能开始行走。而且,这样昂贵又孤独的机器,必须保证每一次任务都万无一失。
其实,NASA在2012年8月5日发射时,对“好奇号”的预期寿命设定在2年,现在超期了300%。另外,和预计明年2月登陆火星的“毅力号”类似,“好奇号”同样搭载核动力装置,理论寿命高达14年。
如何看待美国宇航局的火星探测技术?
还有很大差距,个人观点在太空探测这件事情上,中国所扮演的角色,是在一定基础上的升级和再应用,对于推进太空探测产业和未来民用上会有超级大的优势。而美国,则是在不断探索领域一直走在前列。两者对于人类发展而言都是必不可少的,相辅相成。探路者和开发者都需要的。
1975年至今关于火星的研究资料?
1975年前后,美国宇航局发射了两枚“海盗”号火星探测器,根据探测器提供的资料,科学家们对火星环境的演变过程进行了推测:三四十亿年前,火星表面十分温暖,河湖密布,水流潺潺,那时候火星上应该有很多生命。
20亿年前,火星骤然降温,大气逐渐减少,水也大量蒸发,河湖干涸后形成了今天火星表面坎坷不平的河沟。火星与地球同样有点倾斜且自转,它一年中也有四季的变化,只不过四季的时间比地球上的四季要长,相当于地球上的16个月。
火星也有两极。北极直径2000公里,地壳厚4--6公里,南极直径700公里,地壳厚为1--2公里。火星目前的空气95%由二氧化碳组成,氧和水蒸气极少。主要由水和二氧化碳组成的白色冰帽覆盖两极。
美国最早登陆火星的时间?
根据中新浙江网的消息:美国国家航空和航天局(NASA)曾公布载人登陆火星计划的详情,预计2031年初将派出一支宇航员队伍乘坐宇宙飞船登陆火星,估计这次载人登陆火星任务耗资将达200亿至450亿美元。
据此间媒体报道,NASA计划派出“最低数量”的宇航员,在2031年乘坐重达400吨的“火星船”展开为期30个月的往返火星之旅。
科研人员将利用3枚至4枚新一代重型货物运载火箭“大力神5号”把“火星船”运送到地球低轨道组装。组装完成后,由先进低温燃料推进系统提供动力,“火星船”开始向火星飞行,预计6个月至7个月后抵达火星。届时,宇航员会在火星表面逗留长达550天,进行各项科学研究。
“火星船”载人上火星前,NASA分别会在2028年和2029年先行发射火箭将物资和器材送到火星。当宇航员到达后将采用核能供电,宇航员生活将做到自给自足,包括在太空船上种植蔬果作为食物。而太空船亦配备了循环系统,以使空气和饮水可循环利用。
到2033年,NASA将派出第二支宇航员队伍出发上火星,他们同年12月到达后,将接替首批宇航员工作,首批宇航员则会重返地球。