“勇气”号火星生存第一天(组图)

http://www.sina.com.cn 2004年01月05日01:10 新京报

　　火星漫游者登陆舱打开的日子

图为艺术家想象中的火星漫游者登陆火星后进行勘探的情景。　　本报综合报道 “勇气”号火星漫游者登陆后，将迎来90个火星日的第一天。科学家们为这一天做了细致的规划。

　　从早忙到晚

　　火星漫游者使用的是太阳能。它每天的工作时间是从日出到日落。早上，闹钟会准时叫醒它，然后从地球上传来的指令会指导它一天的工作。这些指令是通过火星漫游者身上的高增益天线传过来的。火星漫游者的背上装着两种天线，高增益天线和低增益天线，它们就像是它的嘴巴和耳朵，听取命令和报道观察结果。

　　下午，地球和火星漫游者之间的交流就交换过来了。火星漫游者将搜集到的数据和信息通过低增益天线向下传给地球上的科学家和工程师。这些信息将被用来判断火星漫游者的生存状况，还可以用来评估科学实验的成果。

　　火星漫游者的超高频天线可以通过两颗人造卫星向地球返回信息：一颗是火星全球勘测者和奥德赛科学家们把接受到的信息先进行分析，然后再设计出火星漫游者第二天的活动，第二天早上再把指令传到火星。

　　确定探索目标

　　每一个火星探索日都有自己不同的探测任务。其中之一即是用全景摄影机和红外线分光仪拍摄火星全景图。科学家们将从这些图中找出他们感兴趣的，用于以后的研究。另外一个任务是用火星漫游者手上的仪器做一些测试，判断火星上是否出现过生物，明确火星气候特征，掌握火星地质特征，其他的包括尽可能地漫游到火星更多的地方。火星漫游者非常灵活，在满是大大小小岩石的火星表面行走，也不会笨拙，倒是显得游刃有余。火星漫游者太阳能版下有一个避危摄影机,可以拍到清晰的照片。

　　火星漫游者的手臂上装有一些科学实验仪器，让科学家能够更了解火星上的土壤和岩石，这些研究除了让科学家对火星的组成有更深一层的认识之外，还可以让工程师设计出更适合在火星上移动的漫游者。当漫游者选定一块岩石后，火星漫游者即伸出手臂，用岩石磨损工具刮下岩石表层，然后，显微影像仪将分析岩石的颗粒大小及形状，由此可辨识出液态水存在的证据。α粒子与X射线分光仪随之搜集岩石成分的信息，科学家们就可以知道岩石的含铁量了。当这一系列动作完成之后，手臂就收回到原来的位置，到下一次执行任务时再伸出来。火星漫游者还带着三组有磁性的物质，用来吸引气载尘埃。

　　面临众多挑战

　　火星漫游者的探索必须考虑到其设计上的一些限制。每一种装备需要的能量都不同，太阳的位置也将影响到太阳能的使用。不同的设备需要不同的热量，即使火星漫游者在寒冷的晚上熟睡时也必须保持一定的热量。另外，地球和火星的两颗人造卫星的位置也将影响到地球和火星间的交流。.

　　火星漫游者的电源是透过表面的太阳能版收集电力，当太阳能版被完全照射时可产生大约140瓦的电力。每个火星每天大约有4个小时使太阳能版处在完全被照射的情况下，也就是说这4个小时中能有最大的充电效率。但太阳能版的效率会随着时间的增长而减退，火星表面的沙尘也会阻挡太阳光接受的面积，减轻转换能力，估计过了90个火星日后，太阳能版大约只能产生50瓦的电力。另外，太阳和火星间的距离增加也会削弱火星漫游者传递信息的能力。（桑）

　　=== 国际档案 ===

全景摄影机(Panoramic Cameras)　　位于桅杆上，与导航摄影机相邻。两架摄影机将透过八组不同颜色的滤光镜，拍摄高分辨率的火星地表与天空的影像。支撑摄影机的摄影竿可使此摄影机360°水平转动，以及180°垂直转动，亦即其可拍摄范围呈一广大的半圆型。

　　由两个摄影机所拍到的影像，经由合成处理后即成为立体全景影像，其视野与分辨率皆是模仿人类的眼睛。此架彩色、立体全景摄影机，是有史以来人类送上太空的最好的一架。

　　除了拍摄火星影像外，此架摄影机亦可提供火星探测车的确切位置，以及移动的方向。

　　此摄影机在白天将会被大量使用，若任务上有需要，在黄昏或夜晚亦可能使用。

　　显微影像仪(Microscopic Imager)

　　此仪器是结合显微影像及CCD像机，可以提供火星表面岩石及土壤的尺寸特征数据，借着近距离的特写，可以补充其他仪器所做的分析，可直接拍摄火星表面，亦可拍摄经由RAT磨损过的岩石内部。

　　显微影像主要是用来分析沉积岩的颗粒大小及形状，由此可辨识出液态水存在的证据，此仪器位于机械手臂上，像的大小为1024x1024像元(电视图像的最小分辨单元)此外其有一滤光境，因此其所拍摄的影像皆为黑白。

　　此仪器可由机械手臂操控制至岩石近处，因其视野较小，故对于高低起伏的表面会失焦，为拍摄不平的表面，须由不同距离拍摄，再合成立体影像。

　　另外此仪器亦可协助探测车本体，避免移动时造成碰撞以及岩石对轮子的影响。

　　岩石磨损工具(Rock Abrasion Tool)

　　RAT被用来刺入泥土及岩石表面，裸露出新的表面便可用所有的仪器来记录其特征，RAT拥有一个钻石尖端的研磨工具能够制造直径4.5cm、深0.5cm的洞于岩石表面。以火星上最常见的玄武岩来说，研磨出一个洞需要两个小时。

　　RAT拥有3个驱动器，其中之一是让两个研磨轮以高速运转，而这些研磨轮各有两个可以在研磨器旋转时切出一个圆形区域连接研磨器顶端的齿轮，另一个驱动器是让两个研磨轮各以另一个为中心缓慢转动，扫过两个切个的区域约4.5cm为直径的区域，最后，第3个称为Z轴驱动器将全部的切头移至岩石，让它贯穿所指定的深度。

　　为了要研磨岩石，因为RAT是直接摆放于机械手臂前端，其与岩石的接触点是做在两个研磨器外部的小尖钉，加上一个环状物环绕在前，可以校正两个垂直轴与岩石表面的方位，由机械手臂固定岩石，进一步的步骤便由RAT本身运作，研磨轮的回传及旋转便开始，由Z轴驱动器缓慢移地向岩石直到接触岩石。（来源：新京报）