NASA“毅力”号核动力火星车发射成功,还携带了一架直升机!

百家乐现金网NASA“毅力”号核动力火星车发射成功,还携带了一架直升机!毅力号火星车次要的迷信目的是探求火星生命存在的迹象。此外,还将担负采集火星岩石和土壤样本的义务,爲将来火星采样前往义务做预备。NASA“毅力”号核动力火星车发射升空,还携带了一架直升机!自动播放01:24腾讯太空 文/乔辉北京工夫2020年7月30日19时50分左右,一枚“宇宙神五”(Atlas-V)运载火箭在美国卡纳维拉尔角航天基地发射升空,本次搭载的是美国宇航局“毅力”号(Perseverance)核动力火星车。来自美国宇航局(NASA)的官方音讯显示,其“毅力”号火星车曾经成功完成了一切的发射和入轨步骤,开端向着火星行进。“毅力”号火星车可看作2012年登陆火星的“猎奇”号火星车的晋级版,配备有最新型的迷信探测仪器,愈加侧重对火星潜在生命迹象的探究。此外,“毅力”号火星车还将担负火星采样义务,采集火星的岩石和土壤样本,爲将来的火星采样前往义务做预备。据悉,本次火星义务共耗资超24亿美元。十分有意思的是,本次发射,除了“毅力”号火星车之外,还搭载了一架小型火星直升机,可以对火星车着陆区域左近停止空中侦查。一旦成功,将成爲首架在其他行星上飞行的可控飞行器。这架名爲小迟钝(Ingenuity)的直升机重仅爲1.8公斤,由两个反向旋转的螺旋桨提供升力,旋转角速度可达2400转每分钟。程度挪动的速度爲10米每秒,爬升速度爲3米每秒。有关这架小直升机的详细状况,前面有专门章节详细引见。全文构造如下:1一、美国本次火星义务和中国的火星义务有什麼不同?2二、毅力号火星车和猎奇号火星车有什麼不同?3三、毅力号火星车携带了哪些重要迷信仪器?4四、毅力号火星车有哪些关键的迷信目的?5五、毅力号火星车的登海洋点在哪里?6六、飞翔在火星天空的首架人类直升机7七、不依赖阳光的核能发电安装8八、1093万个地球人名字飞往火星9九、火星陨石搭乘毅力号火星车重返老家10十、为何往年三个国度扎堆发射火星探测器?11十一、有形的风筝线:美国深空探测网12十二、火星和地球的比拟13十三、人类探测火星的悲壮历史14十四、火星上有哪些最著名的探测器?一、美国本次火星义务和中国的火星义务有什麼不同?7月23日,我国用长征五号运载火箭把“天问一号”送入飞往火星的轨道,这是我国初次发射火星探测器,并方案应用这一次义务,完成对火星的绕、落、巡三种方式的探测,复杂度和难度都十分高。详细来讲,就是把火星轨道飞行器、火星着陆平台、火星车以及隶属设备一次性送到火星,加起来重达5吨,只要长征五号火箭才干投送。美国此次“火星2020”义务,次要是把“毅力”号火星车送到火星外表。火星车加上隶属的登陆设备总分量爲3.9吨,比我们的“天问一号”要轻一些,采用比长征五号运力小一些的宇宙神V541型火箭发射。“毅力”号火星车长3米、宽2.7米、高2.2米、自重1025公斤,采用核动力驱动,稍展开来讲就是应用钚238原子核衰变释放的热量经过热电偶来发生电能,功率不算太大,仅能提供继续的110瓦的电能,但这种方式可以完全解脱对太阳照射的依赖,可以继续波动驱动火星车在火星上运动。除了核电池之外,还装置有两块锂离子充电电池,用来提供瞬时大功率用电。图注:美国宇航局喷气推进实验室的技术人员正在将放射性同位素热发电机(RTG)装置到“猎奇”号上。经过钚-238的衰变来提供义务所需求的电能。但这种核动力也有其缺陷,首先本钱很高,其次随着工夫的推移,放射性元素不时衰变,输入功率会逐年下降,但至多可以运用14年的工夫。有关这种核电源的概况,前面有专门章节引见。我国的火星车重约240公斤,简直是玉兔月球车分量的两倍,估计能打工至多90个火星日。这个分量介于NASA的“机遇”号火星车和“毅力”号火星车之间。详细来讲,“机遇”号火星车重185公斤,“毅力”号火星车重1000多公斤。我国的火星车有四片太阳能板,六个车轮,两个挺拔的天线,看起来就像一只蝴蝶。受火星上光照和温度的限制,火星车最佳的打工工夫是在火星的半夜前后,这时分阳光比拟充足,能爲其上搭载的迷信仪器提供充足的电力。在白昼阳光充足的时分,火星车还会把一局部电能贮存在蓄电池中,以备夜间运用。图注:中国火星探测工程发布天问一号1:1火星车。除此之外,迷信家还想到一种应用物质相变吸收太阳能的巧妙办法,在火星车顶部,有一个叫集热窗的安装,外面装有正十一烷。白昼,温度降低的时分,这种物质吸收热量而熔化;夜间,温度下降的时分,这种物质释放热量而凝结。应用这种办法,可保证火星车平安渡过漫漫寒夜。这种全新的应用热量的方式,在世界上尚属初次。在迷信义务细节方面,美国的火星探测义务和我国的火星探测义务也有差异,这里我们就不展开比拟了。二、毅力号火星车和猎奇号火星车有什麼不同?图注:猎奇号火星车(左)和毅力号火星车(右)(艺术图)。文章开端局部我们也提到,“毅力”号火星车可看作此前已登陆火星的“猎奇”号火星车的晋级版,是在“猎奇”号火星车的根底上停止定向设计而来,但两者在很多细节方面却很不相反。“毅力”号比“猎奇”号的车身更长,大约长13厘米。“毅力”号比“猎奇”号更重,毅力号重1025公斤,猎奇号重899公斤,多出来的分量次要是由于毅力号搭载了更重的设备。“毅力”号火星车则装置有23个相机,大局部都是黑色的,“毅力”号的桅杆相机具有更好的变焦功用,可以拍摄高明晰的视频和全景图。而“猎奇”号火星车只装置有17个相机,只要四个是黑色相机。“毅力”号火星车还装置有两个麦克风,不只能用来捕获毅力号下降到火星上的声响,还可以用来倾听火星上的风声以及激光剖析仪轰击岩石的声响。“毅力”号的车轮和“猎奇”号运用的材质一样,但轮径更大一点,宽度要窄一些。车轮下面的花纹也不一样,愈加巩固。“毅力”号的自主才能比“猎奇”号更强,可以愈加高效完成义务。三、毅力号火星车携带了哪些重要迷信仪器?1、Mastcam-Z:这是位于桅杆上的变焦全景相机,可以发生高明晰的全景和平面图像;可以鉴定火星外表岩石的成分,还可以辅佐火星车行进。耗费功率大约17.4瓦。2、SuperCam:这是一台激光超距剖析仪,可以远间隔应用高清相机、激光和光谱仪对火星上的岩石和土壤成分停止剖析。耗费功率大约17.9瓦。3、PIXL:这是X射线光谱仪,可以应用矿物对X射线发生荧光的原理停止愈加准确的剖析。拆卸有微距相机,可以看清十分粗大的火星沙粒。耗费功率大约25瓦。4、SHERLOC:这是紫外光谱仪,可以应用紫外激光对矿物和无机物质停止剖析,这将是火星上第一个紫外拉曼光谱仪。这台仪器上还装置有一台高分辨率的黑色相机。耗费总功率大约48.8瓦。5、MOXIE:我们晓得,火星大气中二氧化碳占95%。这台仪器将停止一项十分重要的实验,那就是经过化学反响从火星大气的二氧化碳中制取氧气。有了氧气,不但可以供将来登陆火星的宇航员呼吸运用,而且氧还是火箭的推进剂。这台仪器耗费功率约300瓦。6、MEDA:相当于挪动气候站,可以对火星大气的温度、气压、风速、风向、绝对湿度以及沙尘的大小和外形停止记载。耗费功率约17瓦。7、RIMFAX:这是雷达探测仪,这台仪器是应用雷达对火星外表之下的地质构造停止探测,可以到达厘米级别的分辨率。耗费功率约5瓦至10瓦。四、毅力号火星车有哪些关键的迷信目的?1、寻觅远古火星存在过生命的痕迹。2、搜集岩石和土壤样本,爲将来的火星采样前往做预备。3、探究着陆区域的地质多样性。4、爲将来的火星义务验证新技术。五、毅力号火星车的登海洋点在哪里?图注:毅力号将下降在火星的北纬18度,西经77度区域(绿圈);猎奇号的下降区域(红圈)。“毅力”号将下降在火星的北纬18度,西经77度,一个名叫杰泽罗撞击坑(Jezero Crater)的中央。这个撞击坑直径49公里,在远古时期已经充溢了水,外面富含堆积的黏土。“毅力”号火星车选择在这里着陆,就是爲了寻觅堆积物中能够存在过生命的痕迹。十分风趣的是,已经有一条河流流入这个远古湖泊,在河流的入口处构成了一个三角洲。“毅力”号的着陆范围就掩盖在三角洲地带。图注:绿色椭圆是毅力号预定的下降区域,位于撞击坑边缘接近远古河流入口的中央。图注:杰泽罗撞击坑直径49公里,在远古时期已经充溢了水(艺术图)。六、飞翔在火星天空的首架人类直升机美国宇航局的本次火星义务,十分具有创新性的一点是,除了矮小上的“毅力”号火星车之外,还有十分乖巧心爱的火星无人机。这架名爲小迟钝的直升机重仅爲1.8公斤,高0.5米,螺旋桨直径1.2米,由两个反向旋转的螺旋桨提供升力,功率350瓦。虽然火星的外表引力只要地球的三分之一,从这点看有利于飞行器飞行,但是火星的气压只要地球气压的1%,空气十分稀薄,因而要求螺旋桨转动愈加疾速才行。小迟钝直升机螺旋桨旋转角速度可达2400转每分钟。程度挪动的速度爲10米每秒,爬升速度爲3米每秒。这架小直升机靠顶部的太阳能板停止充电,电能贮存在锂离子电池中。充电一天,大约可以飞行90秒!装置有一个黑色相机和一个彩色相机。这架直升机无法间接和地球联络,要经过“毅力”号停止信息接力传输,因而,不能飞离“毅力”号太远,最远航程仅300米,最远通讯间隔爲1公里。其实,本次火星直升机项目次要是爲了停止技术验证,并没有赋予太多义务使命。火星直升机比轨道上的天然卫星分辨率更高,而且比火星车愈加灵敏,机动性更强。一旦飞行成功,将爲将来火星探测添加了全新的方式。七、不依赖阳光的核能发电安装虽然太阳能动力也可以在火星上打工,但有时分会遇到成绩。当火星上起沙尘暴的时分,火星灰尘会遮挡90%的太阳光,灰尘也会掩盖电池板。“毅力”号火星车重约1000公斤,是一辆较大的火星车,大小好像一辆小型汽车。它下面搭载无数台高能耗仪器,所以它的能量需求很高,因而依托太阳能发电不能满足用电需求。图注:美国宇航局喷气推进实验室的技术人员正在将放射性同位素热发电机(RTG)装置到“猎奇”号上。经过钚-238的衰变来提供义务所需求的电能。毅力号火星车运用的是“放射性同位素热发电机”(Radioisotope Thermoelectric Generator,缩写爲RTG)提供电能。其原理是,经过热电偶安装把放射性同位素钚-238衰变发生的热间接转换爲直流电来提供火星车的行驶和各项仪器设备运用。图注:RTG中运用的是二氧钚(钚-238),放射性衰变使其变得十分火热(左)。1945年美国投掷到日本长崎的原子弹升起的蘑菇云(右),该原子弹的代号爲“瘦子”,运用的核燃料爲钚-239。天然同位素钚-238的半衰期仅爲88年,这意味着它的放射性衰减之快可以让它十分火热。钚-238释放的是阿尔法射线,很容易被阻挠,这种物质不能用于核弹。RTG没有活动的部件,所以很牢靠,并且放射性资料可以继续发热很多年。RTG除了用于爲“毅力”号供电之外,余热还能爲“毅力”号的各种仪器以及本身供暖。“毅力”号运用的RTG安装是当年猎奇号火星车的备用商品,分量约45公斤,外面封存有4.8公斤的二氧化钚。当电力需求低谷的时分,RTG就给两块锂离子电池充电,以备用电需求添加的时分运用。随着放射性元素的不时衰变,输入功率会越来越低,但“毅力”号上的RTG运用寿命至多可达14年。其实,这种应用核能的方式并不是太新颖的科技。当年阿波罗登月时期,就运用过这种发电安装。关于那些飞往火星之外的探测器,运用核能简直是独一的选择。大名鼎鼎的游览者1号探测器、游览者2号探测器、先驱者10号探测器、先驱者11号探测器以及飞掠冥王星的新视野探测器,都是采用RTG供电。除此之外,探测木星的伽利略探测器、探测土星的卡西尼探测器也都是应用的RTG供电。独一的例外是朱诺号木星探测器,朱诺号采用的是异常宏大的太阳能板供电,听说是由于当年用于RTG的钚238储藏缺乏,不得已而采用权宜之计。八、1093万个地球人名字飞往火星爲了唤起大众对这次火星义务的留意,按照常规,美国宇航局展开了“发送你的名字到火星”的活动,经过网络向全世界征集,最终征集了10932295个名字。值得留意的是,这些名字不是以二进制的方式寄存在内存里,而是用电子束雕琢的方式刻在三块指甲盖大小的硅片上。图注:1093万个地球人名不是以二进制的方式寄存在内存里,而是用电子束雕琢的方式刻在三块指甲盖大小的硅片上(红圈局部)。图注:这是本文作者上传到毅力号火星车上名字后,前往的留念票。这种活动,美国宇航局曾经举行过屡次,每当有深空探测义务的时分,往往都会经过网络征集名字。最近的一次是2018年洞察号火星车发射的时分,异样征集过一波,那次搜集的人名数量大约有240万。2011年猎奇号火星车发射的时分,征集到的人名数量才100多万。九、火星陨石搭乘毅力号火星车重返老家迷信家估量,在大约60万年前,一颗小行星或彗星撞击了火星,飞溅出的火星岩石在大约1000年前坠落在阿曼沙漠,1999年才被迷信家发现,这是一块典型的玄武岩,其中含有辉石、橄榄石和长石矿物质。该岩石的代号爲SaU 008,构成于大约4.5亿年前。图注:毅力号火星车将搭载这块火星陨石的切片,目的是爲了应用这块火星岩石对其紫外光谱仪SHERLOC停止校准。“毅力”号火星车将搭载这块陨石的切片,目的是爲了应用这块火星岩石对其紫外光谱仪SHERLOC停止校准。假如紫外光谱仪在停留火星时期呈现零碎错误,他们将难以发觉,因而把火星岩石切片放在“毅力”号后方,让它不时承受扫描。空中控制人员可依据扫描后果判别这台仪器能否打工正常。十、为何往年三个国度扎堆发射火星探测器?你假如关注太空,就会晓得往年有三个国度向火星发射探测器:我国的“天问一号”探测器、美国的“毅力”号火星车和阿联酋的“希望”号探测器。其中,“希望”号探测器已于7月20日率先发射升空。“天问一号”也已于7月23日发射升空,目前已飞到间隔地球150万公里之外,也正在飞往火星的轨道中。由于新冠疫情的缘由,“毅力”号火星车的发射日期曾经遭到了影响,但假如错过了8月15日这个最初的窗口日期,那麼就要持续等两年,这是为何呢?我们晓得,火星轨道在地球轨道的外侧,它们共同绕太阳运动。火星绕太阳一圈大约需求2个地球年,火星运动的比地球慢,因而二者之间的绝对地位在时辰在变化。最远时两者之前的间隔大约4亿公里,最近时大约5500万公里。那,是不是说当两者之间间隔最近的时分才发射火箭呢?答案能否定的。下面我们也说了,地球和火星的绝对地位在时辰变化,我们不能有“守株待兔”的错误思想。其实,早在1925年,有一位名叫霍曼的工程师就提出了一种让航天器变换轨道的最优方案,后来被称爲“霍曼转移轨道”。详细到从地球飞往火星,这是一种衔接地球轨道与火星轨道的椭圆轨道。假如选取的发射工夫窗口适宜,当探测器沿着霍曼轨道运动到与火星轨道交点时,火星也能恰恰运转到这个交点左近。关于发射火星探测器而言,这个工夫窗口大约每26个月才呈现一次。因而,错过往年的发射窗口,就要再等两年!所以,往年才呈现扎堆发射火星探测器的状况。例如,欧盟和俄罗斯结合研制的火星探测器,原本也是往年发射,但由于技术缘由自愿推延,只能等到2022年发射了。这里要强一下,这种最优的轨道设计不是最节省工夫,而是最节省燃料,目的是爲了最大限制进步无效载荷。实际上,采用霍曼转移轨道,从地球到火星要飞八个多月左右的工夫。当然,探测器实践飞行的轨道往往并不是严厉的霍曼转移轨道,实践飞行工夫稍短或稍长。十一、有形的风筝线:美国深空探测网火星探测器分开地球,在飞往火星的进程中需求准确测控。由于探测器的间隔很远,收回的信号随着间隔的添加而衰减,这就需求有弱小的深空测控才能。最著名的要数美国深空网(DNS),这是由美国喷气推进实验室管理的一个先进的测控网,是爲了对执行月球、行星和行星际探测义务的航天器停止跟踪、导航与通讯而树立的地基全球散布测控网。爲了克制地球自转影响,完成对深空航天器的延续测控掩盖,深空测控网的布局通常是在全球范围内经度上距离约120度,这样就可以确保对间隔地球外表3万公里以上的航天器停止延续跟踪。美国深空网由在全球按经度距离120度散布的三个深空通讯综合设备组成,辨别位于美国加州的戈尔德斯通、西班牙的马德里和澳大利亚的堪培拉。深空网的操作控制中心位于美国加州帕萨迪纳的喷气推进实验室。美国深空网是目前世界上规模最大、才能最强的深空测控零碎。图注:位于美国加州戈德斯通的70米深空网天线。图注:位于西班牙的马德里的70米深空探测天线。图注:位于澳大利亚堪培拉的70米直径深空探测天线。除了美国深空网,欧空局也有本人的全球性深空网。俄罗斯、日本、印度、意大利、德国等国度也研制建立了本人的深空测控设备,但并未构成完好的全球性深空网。值得一提的是,近年来,我国爲了深空探测的需求,也树立了本人的深空网。我们的深空通讯综合设备次要是喀什深空测控站、佳木斯深空测控站和位于阿根廷的深空测控站。目前,我国的深空网已成爲继美国深空网、欧空局深空网之外,又一功用齐备的全球性测控网。十二、火星和地球的比拟太阳系内有八大行星,其中水星、金星、地球和火星属于岩石行星,探测器可以在下面着陆,木星、土星、天王星和海王星属于气态行星,没有固体外表。在四颗类地行星中,金星和地球的大小最爲接近,但除了大小之外,其他方面就很不一样了,金星外表的温度可达400摄氏度,甚至可以让铅熔化,人类是无法在这样的环境中临时驻留和生活的。火星的直径相当于地球的一半,外表引力相当于地球的三分之一,大气压相当于地球的百分之一,赤道地域最低温度甚至可达35摄氏度,但全球均匀百家乐现金网温度较低,爲零下63摄氏度。另外,火星的自转周期和地球十分接近,爲24小时40分钟。像地球一样,火星也是倾斜着自转的,倾角爲25.2度,地球爲23.5度,两者也十分接近。由于是倾斜着自转,也就像地球一样,有四季交替景象。值得留意的是,火星的大气绝大局部是二氧化碳,含量高达95%!其他是氮气等气体,没有氧气。因而,将来飞往火星的宇航员必需身穿宇航服才干在下面活动。十三、人类探测火星的悲壮历史迄今爲止,人类已尝试发射了47次火星探测。其中,美国22次,前苏联和俄罗斯共19次,日本1次,欧洲2次,印度1次,阿联酋1次,中国1次。完全成功和局部成功合计23次(阿联酋的希望号、中国的天问一号以及美国的“毅力”号都在飞行的途中,成功与否先不做统计)。其中,前苏联共尝试发射17次火星探测器,成功和局部成功仅5次,成功率仅29%。因而,火星有探测器坟场的称谓。除了本次“毅力”号之外,美国向火星发射了22次探测器,其中成功了15次,失败了7次;欧空局向火星发射了2次,成功了2次;俄罗斯向火星发射了2次,失败了2次;日本向火星发射了1次,失败了1次;印度向火星发射了1次百家乐现金网,成功了1次。阿联酋的希望号和中国的天问一号在飞往火星的途中。随着科技的提高,近些年火星探测器的成功率曾经有了很大的进步。十四、火星上有哪些最著名的探测器?以后,最著名的火星探测器要数“猎奇”号火星车了,“猎奇”号火星车自从2012年着陆火星以来,不断波动打工,靠放射性同位素发电机提供能量。图注:美国三代火星车大小比拟,毅力号火星车和猎奇号火星大小相当。2004年着陆火星的“勇气”号和“机遇”号火星车也是大名鼎鼎,两辆火星车的设计寿命只要90天,但两者都大大超期退役。其中,“勇气”号运转到2010年,“机遇”号更是运转到2018年。1976年着陆到火星的“海盗一号”和“海盗二号”着陆百家乐现金网器也十分有名,这两枚着陆器极大进步了人类对火星的看法。2018年着陆火星的“洞察”号探测器是目前最新的着陆器,目前正在经过监听火星的星震和外部热流来研讨火星的全体构造。除了这些火星车和着陆器,在火星轨道上运转的著名轨道器(火星天然卫星)有“2001火星奥德赛”;“火星慢车”以及“火星勘测轨道飞行器”等等。十五、人类探测火星的重要意义是什麼?图注:火星的地形地貌(来源: NASA)。火星是太阳系内与地球环境最接近的行星,有稀薄的大气层,气压爲地球的1%,部分最低温度甚至可达35摄氏度,当然均匀温度还是比拟低的,只要零下63摄氏度。此外,还封存有少量冷冻形态的水。因而,在将来,火星简直是独一存在移民能够性的行星。另外,火星还能够存在像微生物这种高等生命的能够性。这也是世界各国热衷探究火星的重要缘由。百家乐现金网

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