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火星探測車工作原理

來源:博聞網(wǎng) 時(shí)間:2009-04-02 02:13:04
火星探測車
NASA供圖

那么人們是如何做到這一點(diǎn)的呢?在下面的NASA視頻中,科學(xué)家們通過精彩的電腦動(dòng)畫解釋了這個(gè)問題。該視頻文件很大,所以下載時(shí)需要一段時(shí)間,尤其當(dāng)連接速度比較慢時(shí)(不過值得一等)。

  • Quicktime格式(20MB)
  • MPEG格式(17MB)
  • NASA視頻頁:火星之旅的挑戰(zhàn)

20世紀(jì)70年代,NASA發(fā)射了一對“維京號(hào)”火星登陸器,當(dāng)時(shí)所有的星際機(jī)器人都具有三個(gè)基本組成部分:
  • 能夠產(chǎn)生執(zhí)行任務(wù)所需的能量。
  • 能使用傳感器收集信息。
  • 能將收集的信息傳回地球。

“維京號(hào)”火星登陸器擁有可以伸出機(jī)械手來鏟土,但是它們不能移動(dòng)。

NASA首次實(shí)現(xiàn)移動(dòng)的突破是在1997年火星探路者任務(wù)中。那是一臺(tái)小型的探測車(僅重11公斤),能夠離開探路者探測器運(yùn)行5米并查看周圍的巖石。

兩代火星探測車
NASA供圖
兩代火星探測車

火星探測機(jī)器人是迄今為止在其他行星上實(shí)現(xiàn)成功著陸的最大的探測車。在這類任務(wù)中,NASA設(shè)計(jì)的MER機(jī)器人工作起來就像是一個(gè)機(jī)器人地質(zhì)學(xué)家。探測車裝載的儀器設(shè)備的首要目的是研究巖石。

以下是探測車的功能:

  • 探測車能夠利用自身的太陽能電池板發(fā)電并將其儲(chǔ)存到電池中。
  • 利用裝在桅桿上的一對高分辨率照相機(jī),探測車可以拍攝立體的彩色地形照片。
  • 探測車上裝有獨(dú)立的熱輻射光譜儀,該光譜儀利用桅桿作為潛望鏡以獲得熱學(xué)數(shù)據(jù)。

探測車的桅桿
NASA供圖
探測車的桅桿

  • 科學(xué)家選擇地表上的一點(diǎn),探測車就可以移動(dòng)過去。探測車是獨(dú)立運(yùn)行(自動(dòng)駕駛)的,因?yàn)?font face="Tahoma">無線電信號(hào)在地球和火星間傳播的時(shí)滯太長,不適合使用遙控操作。探測車的前部、后部和桅桿上的三對黑白攝像機(jī)能使探測車看清楚周圍的狀況并實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航以避開障礙物。探測車有6個(gè)輪子,每個(gè)輪子配有一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)探測車移動(dòng)。

探測車的輪子
NASA供圖
探測車的輪子

  • 探測車的小機(jī)械臂上裝有一臺(tái)鉆孔機(jī),探測車可以用它在巖石上鉆孔。這種鉆孔機(jī)的官方名稱叫巖石打磨工具(RAT)。
正在使用巖石打磨工具的探測車(假想圖)
NASA供圖
正在使用巖石打磨工具的探測車(假想圖)

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NASA供圖
作者:Marshall Brain  責(zé)任編輯: