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如何驾驶火星漫游车“好奇号”?事实上并没有操纵杆

时间:2018-11-17  来源:新浪科技  作者:新浪科技浏览:  评论:  条  加入收藏

图为“好奇号”今年6月7号在火星上的“自拍照”。

图为“好奇号”今年6月7号在火星上的“自拍照”。

新浪科技讯 北京时间11月16日消息,据国外媒体报道,在距地球约1.26亿公里的那颗广阔而贫瘠的红色星球上,一台与小型越野车差不多大的机器人在日出后醒来,开始等待地球发来的指令。过去六年来,它几乎日日如此。

火星时间约9点30分,它收到了一条来自美国加州、15分钟前发出的信息。

“向前开10米,转向方位角45度,然后打开自主模式,开始驾驶。”

“好奇号”火星漫游车执行了这些指令,慢慢驶向指定地点,时速介于35至110米之间。受电池和其它配置限制,它每天最多只能开100米左右,目前最长记录是一天220米。

到达指定地点后,好奇号搭载的17台摄像机开始给周边环境拍照。它配备的激光器能够震碎岩石。其它工具则能在某块特定的岩石上钻孔,借此研究小型样本。

火星时间下午5点左右,好奇号将等待三颗NASA火星卫星从头顶掠过,然后发送数百兆科学数据,通过大型地面天线传送给地球上的人类。

微型实验室

在马里兰州NASA戈达德航天飞行中心34号楼1楼,有一个很大的、没有窗户的房间,里面塞满了科学仪器和计算机。每天下午1点,科学家们便聚集在这里,分析好奇号传回的数据。他们仍在寻找火星上的生命迹象。

好奇号上装有一套体积与微波炉相当的化学实验室,名为“火星样本分析仪”(SAM)。该分析仪副首席调查员查尔斯•马勒斯宾(Charles Malespin)称,好奇号内部有一个“微型化的奇迹”,“这是NASA送往其它星球的最复杂的设备。”马勒斯宾指出。自2006年来,他便一直投身于该项目之中。

NASA科学家查尔斯•马勒斯宾站在一台“火星样本分析仪”的复制品旁边。

NASA科学家查尔斯•马勒斯宾站在一台“火星样本分析仪”的复制品旁边。

图为戈达德中心的法国博士后研究员玛伊瓦•米兰。

图为戈达德中心的法国博士后研究员玛伊瓦•米兰。

“火星样本分析仪”将火星土置于烤箱中加热至1000摄氏度。岩石受热后会放出气体。这些气体随后再由其它仪器进行分离和分析,决定样品的“化学指纹”。接下来,戈达德的法国博士后研究员玛伊瓦•米兰(Maeva Millan)再将样品的“化学指纹”与已知分子的化学实验进行对比。如果看起来类似,就可以说:“啊,这就是我们要找的分子。”

多亏了火星样本分析仪,研究人员才能了解到火星上存在复杂有机分子。此外在该分析仪的帮助下,科学家还发现,火星地表的地质年龄比此前认为的年轻得多。“假如你要去火星,你肯定不想随身携带火星上已经拥有、可以当做资源的东西。”马勒斯宾指出,水就是其中之一,“如果给土壤加热就能释放出水源,你只要带上一台大烤箱,就能获取你要的水了。”

同理还有各种能用来制作火箭燃料的材料。若能找到这些材料,未来火星将成为火箭的理想补给站。

没有操纵杆

图为今年五月,好奇号为采集样本钻出的一个2英寸深的孔。

图为今年五月,好奇号为采集样本钻出的一个2英寸深的孔。

好奇号的驾驶团队则驻扎在美国的另一边——加州帕萨迪纳的NASA喷气推进实验室,由20几名科学家组成。

“我每天最开心的时刻就是坐下来观察火星传回的图片,看看好奇号现在身处何处。”驾驶团队成员弗兰克•哈特曼(Frank Hartman)表示。他此前还参与过“机遇号”的驾驶团队。“有时我感觉,我可能是地球上头一个看到这些照片的人。”

火星驾驶员的主要工作是编写漫游车第二天的命令序列。这里的“天”指的是火星日,约24小时40分钟。火星漫游车上可没有操纵杆,也无法实现实时通讯。无论驾驶员什么时候意识到出了问题,无论是机遇号被沙尘暴“活埋”、还是好奇号的轮子被石头扎破,信号的传递都会存在延迟。今年年初,好奇号的钻机还出现了故障,花了几个月时间才解决这一问题。

“我们此前从未去过这些地方。”哈特曼说道,“所以我们必须明白,自己对可能遭遇的情况几乎一无所知。”

年复一年,这些科学家逐渐对自己驾驶的漫游车产生了感情。当机遇号结束了14年的火星生涯、陷入沉寂之后,哈特曼和同事们都感到悲伤不已。

用哈特曼的话来说,机遇号已经“光荣退休了”。

好奇号发射于2012年,目前行驶里程仅19.75公里。它还要一年才能抵达自己的目的地:夏普山(Mount Sharp)。此后再过几个月,它就不再是火星上的独角了——美国和欧洲将各发射一台火星漫游车,预计将于2020年抵达火星。(叶子)

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