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勇气号质量1062kg,包括着陆器和勇气号火星车。
主要科学目标是:在火星岩石和土壤中寻找水活动的痕迹,探测着陆区周围矿物的分布和成因,寻找液态水存在期间的地质因素。
勇气号火星车设计有六个轮子,每个轮子独立驱动,动力源是太阳能。外形尺寸为2.3 1.6 1.5 m,重量为180 kg,是火星探路者Sojourner火星车重量的7倍。
火星车最大速度为每秒50毫米,平均速度为每秒10毫米。它携带的科学仪器包括全景相机、Navcam、微型热发射光谱仪、穆斯堡尔谱仪(MB)、α粒子X射线谱仪(APXS)、显微镜成像仪、磁铁(收集尘埃粒子)、岩石研磨机等。
01发布
2003年6月10日,勇气号由德尔塔7925运载火箭发射。
在完成巡航飞行后,勇气号将和火星探路者号一样进入、下降并降落到火星大气层,即进入火星大气层后,利用防热壳减速,然后是超音速降落伞,然后反向火箭开始减速,最后降落过程由包裹在探测器周围的四个大气囊缓冲。
整个探测器于2004年10月4日4时26分以每秒14米的速度撞向火星,随后4个安全气囊弹了28次才最终稳定下来。
着陆点坐标南纬14.57,东经175.47,距离计划目标约13.4公里。它位于奥列格·胡谢夫环形山,从那时起这个地区就被称为哥伦比亚纪念站。
在整个进入-下降-着陆过程中,着陆器通过火星环球探测器传输数据。在登陆火星大约一个半小时后,安全气囊放气后,勇气号火星车展开花瓣状的太阳能电池板,通过火星奥德赛号向地球发送信息。
02任务
2004年6月5438+10月265438+10月,当美国国家航空航天局的深空网络试图联系勇气号时,失败了。
因为勇气号的闪存子系统出现了问题,所以自动进入了“故障模式”。幸运的是,地面控制器重新格式化了闪存并发送了软件补丁(以防止内存过载),因此它在2月5日恢复了正常运行。
第二天,勇气号使用岩石研磨机打磨岩石表面,这是在火星上完成的第一项壮举。通过分析裸露岩石的内部,科学家对火星岩石的组成有了新的认识。
最初计划的勇气号任务将持续90个火星日(大约2004年4月4日)。但喷气推进实验室根据它的状态和性能,多次扩展了勇气号的任务,进行更多的探索工作。
后来,重要的探索活动包括:调查距离最初着陆点约370米的博纳维尔陨石坑,然后到达哥伦比亚山底部,在那里进行了长时间的调查和探索。
2005年,勇气号火星车开始慢慢爬山,穿越岩石和沙子的地形,准备到达丈夫山的顶峰。它在许多地方停下来调查,并经常使用岩石研磨机来分析岩石的内部结构和物质。
2005年3月,一场火星沙尘暴吹走了勇气号太阳能电池板顶部的灰尘,使其功率从通常的60%提高到93%,从而大大延长了任务的寿命。
2005年9月29日,火星车终于到达了丈夫山的山顶,这是一个平坦的平原,从这里“勇气号”可以拍摄古斯耶夫陨石坑的360度全景。
2006年初,勇气号计划前往麦克库尔山北部。
在那里,勇气号将获得足够的阳光来发电,以保持它在即将到来的火星冬季运行。但是任务被取消了,部分原因是探测车的一个前轮停止了工作。
然而,当火星车移动时,不动的车轮刮掉了火星土壤的上层,露出了富含二氧化硅的明亮灰尘,表明这里的土壤曾被水浸泡过。
2007年初,控制中心向勇气号和它的兄弟机遇号上传了新软件。新程序允许火星车独立决定一些不同的动作,例如是否将特定图像发送回地球,或者是否伸出遥控臂。
然而,在2007年地球夏季的大部分时间里,勇气号和机遇号都面临着大规模的沙尘暴,导致太阳能电池板功率下降,影响了火星车的探测能力。
2008年底,另一场冬季沙尘暴将勇气号太阳能电池板的发电量进一步降低至每个火星日约89瓦时(正常发电量约为700瓦时)。在如此低的功率水平下,勇气号需要使用自己的电池。如果电池耗尽,任务将会结束。
2009年,随着风吹掉太阳能电池板上的灰尘,发电量开始逐渐增加。到2009年4月,火星车已恢复到每天约372瓦时的发电量,这足以恢复正常的科学探索活动。
03结束
2009年5月1日,当勇气号在被称为本垒板的西侧向南行驶时,松软的土壤使车轮无法产生足够的牵引力前进。165438+10月28日,勇气号的另一个轮子(右后轮)停止工作。
到2010年6月底,在多次尝试移动勇气号未果后,地面控制中心将勇气号重新定义为“固定的科学平台”。
它的新任务之一是研究火星旋转过程中的微小摆动,以确定行星核心的性质是液体还是固体。
为了做到这一点,漫游者必须稍微向北倾斜,这样它的太阳能电池板就正好面对阳光,以产生足够的电力。结果倾斜动作没有完成,2010年3月22日之后,喷气推进实验室无法再与勇气号取得联系。
虽然给勇气号发了1300多条指令,但是联系建立失败。2011年5月25日,美国国家航空航天局暂停恢复联系,勇气号火星车任务正式结束。
04成就
美国国家航空航天局高度赞扬了勇气号的性能和发现。
勇气号发现了火星的沉积岩,这往往与水流的侵蚀有关;发现赤铁矿,也与水密切相关;它在古老的Sayef陨石坑拍了很多照片,这让科学家们相信这可能是古代的一个湖泊。
它发现了碳酸盐,碳酸盐也与水密切相关;它拍摄的照片显示,火星早期的地质活动和频繁的流星撞击;它在2006年底发现了水蚀矿物;它在行驶过程中搅拌的土壤中发现了硫和水的痕迹,表明这里可能发生了泉水蒸发或火山活动。
这些结果使科学家们能够证实火星上历史上存在水,提供了最新和最直接的证据。
任务结束后,勇气号已经在火星上行驶了7.73公里,是计划的几十倍。原计划工作寿命90火星日,实际已经正常运行6年2个月19天2210火星日,是原预期寿命的25倍。
勇气号的太阳能电池板多次被灰尘覆盖,多次陷入柔软的沙子中,在右前轮出现故障的情况下仍然能够恢复工作。
勇气号还观测了火星日落、火卫一日食、火卫一凌日和火星流星雨,发回了多达654.38+028万张照片。
总之,勇气号火星车是一个非常成功的项目。
机遇和精神完全一样,只是地点不同。
01发布
2003年7月8日,由德尔塔7925H运载火箭发射。
经过6个月的旅行,机遇号在2004年6月6日进行最后一次航向修正后,于2004年6月25日进入火星大气层并着陆。
密封在安全气囊中的机遇号于国际标准时间04: 54着陆,随后至少反弹26次,在距离预定目标约14.9公里的南纬1.95、东经354.47的子午线平原着陆。这个地区后来被命名为挑战者纪念站,以纪念1986年失去的航天飞机机组人员。
02任务
机遇号降落在一个相对平坦的平原上,但在一个叫老鹰的陨石坑里。这个位置基本上位于勇气号着陆位置的火星两侧。
2004年3月22日,在对老鹰环形山内部进行了广泛的调查后,机遇号爬到了环形山的边缘,开始了它在大约750米远的耐力环形山的新阶段的探索任务。
从老鹰环形山出来后,机遇号火星车拍摄了废弃的区域,在那里仍然可以看到着陆器、后壳和降落伞。
在废弃的热盾附近,机遇号在5438年6月+2005年10月发现了一块不寻常的篮球大小的岩石(被称为“热盾岩”),它竟然是一块铁镍陨石。
当年晚些时候,机遇号火星车驶入一个地区,它的几个车轮被埋在沙子里,导致车辆无法移动。地面控制人员一次只能驾驶飞行器几厘米,然后机遇号将休眠六周,直到2005年6月。
2006年,机遇号缓慢向南航行至直径800米的维多利亚陨石坑,首次到达直径约300米的埃雷布陨石坑。
2006年3月,它开始了前往2公里外的维多利亚陨石坑的旅程。这个陨石坑比“勇气号”和“机遇号”之前访问过的任何陨石坑都更宽更深。机遇号于2006年9月抵达维多利亚坑,并发回了其边缘的清晰照片。
2007年,机遇号在火星上遭遇了严重的沙尘暴。到18年7月,太阳能电池板的功率只有128 WHr,这是火星车允许的最小功率。所有科学活动只能暂停。
大约六个星期的沙尘天气后,沙尘暴开始减弱,机遇号又开始正常工作了。
2007年9月11日,它进入维多利亚陨石坑,并在那里停留了近一年,向地球发送了大量信息。
机遇号的下一个目标是直径22公里的奋进陨石坑。
在途中,机遇号发现了所谓的马凯特岛岩石,它与火星上任何已知的岩石或陨石在成分和特征上都不同。
这些岩石似乎起源于火星的地壳深处,而且距离着陆点很远,与机遇号研究的所有岩石都不一样。
2010年3月24日,机遇号在火星上行驶了20公里,比勇气号多了一倍多,远远超过了原计划的600米。
两个月后的5月20日,机遇号打破了1着陆器在火星表面最长连续运行时间的记录——6年,116天。
机遇号在6月2011日,在前往奋进陨石坑时,创下了30公里的新纪录。
最终,经过近三年的时间,大约21 km的旅程,机遇号于2011年8月9日抵达奋进号陨石坑。
从2012年底到2013年底,机遇号围绕一个地理特征展开工作——马蒂耶维奇山(Mount Matijevic),可以俯瞰奋进号坑,分析其岩石和土壤。
2065438年5月16日,美国国家航空航天局宣布,机遇号经过奋进号坑后,超越了另一颗行星上人造物体记录的最远距离——35.744公里,这是阿波罗1972+02的最后一个月。
2013年8月,机遇号火星车访问了索兰德点(Solander Point),索兰德点是很久以前酸性和潮湿条件的岩层与更古老、更中性的环境的接触区域,位于奋进环形山西缘附近的凸起部分。
2014,10年末,机遇号在火星表面度过了10年,太阳能电池板表面比较干净,增加了火星车的动力。2014年3月,一张“自拍”显示,机遇号的表面被风吹得干干净净,可以保持足够的电力输出,让它继续工作。
2014年7月28日,在继续火星探测任务时,美国国家航空航天局宣布机遇号打破了苏联月球车2号在另一个天体上行驶39公里的记录,机遇号已经行驶了40.25公里。机遇号此时仍在正常工作。
2014年9月4日,美国国家航空航天局宣布将机遇号的工作寿命再延长两年,这也是其第九次任务扩展。新任务是去附近的马拉松山谷。
9月初,它已经行驶了40.69公里。
2015年3月25日,机遇号已经行驶了42.195km,从而成为“第一个在另一个星球上跑马拉松的人造物体”。
2015年6月,由于火星刚好在太阳后面(地球对面),通信受到限制。2015-2016地球冬季机遇号也迎来了火星的第七个冬季。由于太阳辐射微弱,它被保持在“最低能量”水平,期间机遇号的岩石研磨机清理了一个火星岩石标本上的灰尘。
机遇号还继续调查22公里宽的奋进陨石坑的西部边缘,特别是马拉松山谷的南侧,它从西向东贯穿奋进陨石坑的边缘。
2065438年3月16,10日,在接近克努森陨石坑顶部附近的目标时,它以32°的倾角行进,打破了火星上任何探测器最陡斜坡的记录。
2016 10,机遇号开始了为期两年的任务拓展,它将考察奋进环形山西缘的“库根谷”。
计划是让漫游者进入一个大约两个足球场长的峡谷。科学家认为“这可能是流体雕刻的沟壑,水也参与其中。”
2017年2月7日,机遇号行进的距离突破了44公里,向着下一个重大科学目标——毅力谷缓慢前进。
在伊犁河谷拍摄了几张高分辨率全景照片后,6月4日,由于左前轮出现故障,火星车倾斜了33度。幸运的是,经过几次纠正尝试后,车轮似乎恢复了正常。
在6月和7月的大约三周时间里,由于太阳正好位于地球和火星之间,机遇号与地球的交流减少了。
7月中旬,机遇号终于进入了坚持不懈的坑,开始驶进山沟。截至2017,10,31,机遇号行驶的距离达到了45.04公里。
03成就
机遇号的结构和勇气号一模一样,设计寿命是90个火星日,但比勇气号更顽强,已经工作了5352个火星日,比原计划高出近60倍。
由于2018年6月18日一场火星沙尘暴来袭,与机遇号的通信受到很大影响。
2019二月12,蛰伏的机遇未能再次苏醒。美国国家航空航天局喷气推进实验室于2月13日宣布机遇号任务正式结束。
在漫长的15年里,机遇号在火星上行驶了45.16公里,* * *发回了20多万张照片。它还发现了火星上赤铁矿、陨石和水作用的痕迹。
为了纪念机遇号对火星探索做出的巨大贡献,小行星39382以机遇号命名。
“勇气号”和“机遇号”火星漫游车比“火星探路者”漫游车1997机动性更强,可以在火星表面行驶数英里,进行实地地质和大气观测。
两辆火星车都携带了相同和复杂的科学仪器,并发现了古代火星环境的证据,其特点是间歇性的湿度和宜居性。
他们在火星任务中的第一个科学目标是寻找和描述大范围的岩石和土壤,并寻找火星上过去水活动的线索。
两个火星车的落点正好在火星的两侧,所以研究工作几乎可以代表整个火星表面。勇气号过去降落的地方可能是一个湖泊,它位于一个大型撞击坑中。机遇号降落在子午线地盘的普拉纳姆,岩石分析显示这里曾经非常潮湿。
两辆火星车向地球发送了数十万张壮观的高分辨率全彩色火星地形图像,以及岩石和土壤表面的详细显微图像。
四个不同的光谱仪积累了大量关于火星岩石和土壤的化学和矿物成分的信息。首次发送到火星的岩石研磨机工作良好,使科学家能够透过布满灰尘和风化的岩石表面,检查其内部结构和成分。
利用两辆火星车的数据,科学家们重建了火星被洪水淹没的古老历史。
勇气号和机遇号各自找到了过去潮湿条件的证据,这可能支持微生物曾经存在的假设。
机遇号对老鹰号和毅力号撞击坑的研究揭示了证据,即沙丘之间富含硫酸盐的沙子和湖泊是在过去通过蒸发形成的。沙子被水和风转化,固化成岩石,被地下水浸泡。
两辆火星漫游车发现了各种岩石,表明早期火星的特点是碰撞、猛烈的火山爆发和地下水的相互作用。一些明亮的土壤块原本很咸,受古代水的影响。总的来说,他们都找到了远古时期液态水的证据。