目标火星！NASA 的“毅力号”有架无人机相随

渠江 · 发表于: 2020-7-30 21:54:00

源自：极客公园

原文标题：目标火星！NASA 的「毅力号」有架无人机相随

摘要
　　「我们要做的事情和阿波罗登月一样复杂」，欧洲航天局的 David Parker 表示。
　　北京时间 7月 30日 19:50，美国 NASA 当下最先进的火星探测车「毅力号」（Perseverance）在佛罗里达州卡纳维拉尔角，由宇宙神 5 号运载火箭发射升空。「我们一起，向火星进发。」毅力号在自己的 Twitter 上写道。

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毅力号还得花七个月的时间，才能抵达火星，预计于 2021年 2月 18日，在火星上的杰泽罗（Jezero）陨石坑着陆。这个陨石坑是一个距今约 35亿年的古老湖泊的遗迹，宽约 45 公里，科学家们认为这里可能是寻找古代生命迹象的最佳地点之一。

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杰泽罗（Jezero）陨石坑｜NASA
　　抵达后，火星车将在为期至少一个火星年（约 689 个地球日）的任务期间，搜寻古代微生物生命的迹象，描述气候和地质特征，并为将来返回地球收集样本。
　　非常有意思的是，本次发射，除了毅力号之外，还搭载了一架小型火星直升机，能够对火星车着陆区域附近进行空中侦查。一旦成功，将成为首架在其他行星上飞行的可控飞行器。
火星上的自动驾驶汽车　　NASA 在火星上成功登陆的第一台火星车是 1997年的「索杰纳号」（Sojourner），大概只有微波炉那么大。之后，美国又将「勇气号」和「机遇号」送往火星，这两台高尔夫球车大小的双胞胎火星车在 2004年发现火星在变成冰冻沙漠之前曾有水存在的证据。
　　到了 2012年，「好奇号」开始执行任务，它和汽车差不多大。它发现，盖尔陨石坑（Gale Crater）在数十亿年前曾是一个湖泊，那里的环境也许可以支持微生物存活。
　　而刚刚顺利升空的毅力号，就是在好奇号的基础上进行改进的。「由于当初制造好奇号剩余的备用零件都还在，所以才能在 NASA 微薄的预算里推动这个任务。」NASA 的科学副署长 John M.Grunsfeld 说道。但毅力号配备了更强大的相机系统，和专门的地形绘制与导航电脑，这使得它能更自由地决定路线和前进方式。因此，毅力号被 NASA 喷气推进实验室的机器人系统工程师 Philip Twu 称为「火星自动驾驶汽车」。与地球上的人一样，毅力号使用一系列将数据反馈给机器视觉算法的传感器进行导航。

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毅力号火星车配备了七大科学仪器，23 颗相机，2 个麦克风和一个钻。所有这些更新，让毅力号一天能平均行进 200 公尺左右的距离，与目前探测车的单日行进距离纪录，由机遇号所创下的一日 210 公尺相当。可以说，它从一开始就是以长途旅行为前提设计的探测车了。
火星上的首架人类直升机　　在本次火星任务中，NASA 还给毅力号配了一台火星无人机。这架名为「机智号」（Ingenuity）小直升机重仅为 1.8 公斤，高 0.5米。因为火星的大气稀薄，密度只有地球大气的 1%。所以，机智号被设计成这样：4 个特制的碳纤维螺旋桨排列成两个 1.2米长的反向旋转的转子，转速大约 2400 转──大约是标准的地球直升机转速的 8 倍。

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Ingenuity｜NASA
　　机智号将通过火星车进行通信，然后火星车与轨道飞行器进行通信，轨道飞行器又与地球进行通信。
　　本次火星直升机项目主要是为了进行技术验证，并没有被赋予太多任务使命。火星直升机比轨道上的人造卫星分辨率更高，而且比火星车更加灵活，机动性更强。一旦飞行成功，将为未来火星探测增加了全新的方式。
　　「你可以说，我们要做的事情和阿波罗登月一样复杂──当你想到所涉及的机器人技术的复杂性时，」Esa 的人类和机器人探索总监 David Parker 告诉 BBC News，「而这也将是在将人类送上火星的道路上，再次向前迈出的一步……在这次任务中，多个飞行器必须发射、降落、再发射、在轨道上会合并返回地球。」
　　NASA 和 Esa 估计，将火星上的样本送回地球的总成本，至少将达到 70亿美元，其中，毅力号的成本为 27亿美元。
　　本次 Mars 2020 任务从属于一项更大的航天计划，该计划还包括对登月飞行任务，为人类探索更遥远的火星做好准备。到 2024年，NASA 将负责让人类宇航员重返月球表面；到 2028年，NASA 还将通过阿尔忒弥斯（Artemis）月球探测计划，让人类在月球之上和周围建立持续的存在。科技政策研究所（The Science and Technology Policy Institute）去年曾表示，美国最早可在 2037年实现发射载人火星任务，耗资将超过 1200亿美元。
毅力号火星车和好奇号火星车一样，也是采用这种空中吊车的方式在火星软着陆｜NASA
　　登陆另一颗行星、寻找古代生命的迹象、收集样本，每一项任务都将非常困难。这些挑战正是 NASA 在「为火星车命名」竞赛中从 28000 个候选名字中选择「毅力」这个名字的原因。
　　题图：NASA
　　责编：于本一
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[2020年] 目标火星！NASA 的“毅力号”有架无人机相随