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毅力号平稳“入坑” | 着陆姿势很重要

发表时间:2021-02-20 16:35:00  来源:野望文存  浏览:次   【】【】【


北京时间2月19日凌晨4点55分,美国航天局新一代火星车“毅力号”,以“空中吊车”的技术成功着陆在火星的耶泽罗陨石坑——一个直径约45公里的撞击盆地,曾经可能有一个充满水的河流三角洲,可能还有生命的地方。


“毅力号”是美国航天局迄今为止建造的体积最大、质量最重、也是最复杂的火星车,采用核电池供电,大小堪比一辆小型的SUV汽车。不过,从各个角度来看,“毅力号”身上都满是前辈“好奇号”的影子,无论是外形、降落方式,还是探测目标、科学仪器,无不彰显着自己“好奇号Pro”的气质。



与“好奇号”不同的是,“毅力号”还在腹部携带了一架名为“机智号”的无人机,通过太阳能电池板供电,预计每个火星日能提供90秒左右的飞行时间。这是首次在另一个星球上测试地对地动力飞行,如果成功,将“开启火星探索的全新时代”。



“毅力号”计划在火星工作两年,主要任务包括寻找火星上数十亿年前存在的微生物以及生命的迹象,研究火星的地质、气候,进行二氧化碳制取氧气实验等,为人类将来探索火星、驻留火星做准备。



“毅力号”装备了比“好奇号”更先进、更专注于样本采集的七种武器:桅杆变焦相机系统、超级相机、X射线岩石化学行星仪、紫外拉曼光谱仪、火星氧气就地资源利用实验模块、火星环境动态分析仪、火星地下实验雷达成像仪。



“毅力号”成功登陆,火星生命搜寻掀开新篇章。而在前不久的2月10日,我国的天问一号火星探测器也成功进入火星轨道,在未来2-3个月内,它将认真勘察待选火星着陆点,调整轨道到最佳着陆窗口,让我们共同期待天问一号的高光时刻!



毅力号是以“空中吊车”技术成功着陆的。火星着陆技术还有哪几种呢?各有什么优缺点?我们接着看~





       空中吊车

01

【代表】:好奇号、毅力号


↑ 毅力号火星探测器


降落时,着陆器分为两部分,上部分是一个拥有强力反推火箭的空中吊车,它与火星车依靠3根尼龙绳和1根负责信号与控制指令传输的“脐带”电缆连接。当火星车感应到稳定接触火星地表后,尼龙绳和电缆将瞬间被切断。随后空中吊车会用尽所有的能量,向尽量远的地方飞去,最终坠毁。



优点

可释放质量和体积较大的火星车,对着陆区域地形要求低,能携带精密仪器。


缺点

技术难度最高,存在质量上限


       火箭反推悬停降落

02

【代表】:天问一号


↑ 天问一号传回首幅火星图像


反推火箭启动后会一直工作到降落火星表面,采取火箭反推方案进行初步减速和悬停确定着陆地点。



优点

适合各种质量的着陆器着陆,安全系数最高


缺点

对着陆区地形要求高,仪器复杂度受限


       气囊弹跳降落

03

【代表】:勇气号、机遇号


↑ 勇气号火星探测器


始着陆时,与火箭反推悬停降落方式相同,在最后阶段,着陆器会分离成两个部分,一部分携带有反推火箭和燃料罐,另一部分则将火星车折叠后牢牢包裹在巨大的气囊中。气囊在距离火星地表数米处释放,在地面经过多次弹跳后稳定。气囊内部往往有平衡设备,保证气囊停止运动后折叠的火星车跟地面保持正确的姿态。



优点

适合可移动的中型火星车,对着陆区域地形要求不高


缺点

气囊能力保护有限



3个月后,天问一号探测器将择机实施登陆任务。目前它已成功实施近火捕获制动任务,期待它能为人类深空探测作出新的贡献。那么问题来了,你更喜欢哪种火星着陆方式呢?



部分视频素材来源 / 


NASA

Mission Overview NASA's Perseverance Mars Rover

NASA Begins Building Next Mars Rover Mission

NASA Mars Helicopter Ingenuity Animations

NASA's Mars 2020 Perseverance Rover Landing Animations

大片来了!200秒全景模拟天问一号奔火之旅

编辑:赵宇豪、柒柒


出品 / 国家天文台 光明网科普事业部

监制 / 战钊、宋雅娟  策划 / 宋雅娟

制作 / 肖春芳、蔡琳

编辑 / 赵宇豪、柒柒、怀尘



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责任编辑:蔡学森