天問(wèn)一號(hào)和蘇聯(lián)火星車

今天中午，中國(guó)航天員又完成了一項(xiàng)壯舉:搭載火星探測(cè)器田文一號(hào)的長(zhǎng)征五號(hào)火箭發(fā)射空，開(kāi)始了7個(gè)月、數(shù)億公里的漫長(zhǎng)征程。雖然“田文一號(hào)”是中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)，但中國(guó)航天員并沒(méi)有選擇“新手模式”，而是直奔“地獄難度”:一次性實(shí)現(xiàn)“盤旋、著陸、巡邏”三大目標(biāo)。如果你想“巡邏”，你需要一輛車。今天，我們來(lái)談?wù)劵鹦擒嚒?/p>

其實(shí)最后一輛負(fù)責(zé)“巡邏”的車的學(xué)名應(yīng)該叫“巡邏車”，只是人們習(xí)慣叫它“火星車”。“田文一號(hào)”火星車昨天與北京越野的新款BJ80一同發(fā)布，但別誤會(huì)，火星車的研究單位不是BAIC，而是中國(guó)航天科技集團(tuán)旗下的中國(guó)空技術(shù)研究院。

在新BJ80的發(fā)布會(huì)上，搶盡風(fēng)頭的月球車有6個(gè)小輪子，和之前的“玉兔”月球車、美版月球車一樣。火星車行駛速度為200 m/h，如無(wú)事故，應(yīng)由6個(gè)車輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，4個(gè)車輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向。

田文一號(hào)火星車上有四塊太陽(yáng)能電池板，像蝴蝶翅膀一樣排列在火星車車身兩側(cè)，比玉兔火星車多了兩塊。這是因?yàn)榛鹦蔷嚯x太陽(yáng)很遠(yuǎn)，而火星的大氣層也會(huì)減少太陽(yáng)光的影響，所以有更多的“翅膀”。

火星距離地球很遠(yuǎn)，光速的信號(hào)會(huì)延遲15分鐘，所以不可能在地球上實(shí)時(shí)遙控，所以火星車必須具備很強(qiáng)的自主駕駛能力?！疤镂囊惶?hào)”火星車的前部有一根高高的桅桿。桅桿頂部的方形盒子上的雙目攝像頭就像機(jī)器人的兩只眼睛。它可以觀察車輛前方的地形，避開(kāi)障礙物。同時(shí)，還可以幫助實(shí)現(xiàn)局部路徑規(guī)劃、多輪運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)控制等功能。

火星車不僅具有汽車的功能，實(shí)際上還是一個(gè)實(shí)驗(yàn)站空。除了剛才提到的地形相機(jī)，它還有光譜相機(jī)、地下探測(cè)雷達(dá)、表面成分探測(cè)器、表面磁場(chǎng)探測(cè)器和氣象測(cè)量?jī)x器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火星表面地形、土壤特性、礦物成分、水冰、電離層、磁場(chǎng)等方面的科學(xué)探測(cè)。

登陸火星后，這輛火星車將工作90多天。但是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，火星車的工作時(shí)限往往比設(shè)計(jì)壽命要長(zhǎng)得多，科學(xué)家們?cè)谟秃谋M之前是不會(huì)放棄的。

火星是太陽(yáng)系中距離地球最近的行星，也被認(rèn)為是最有可能移民的行星，因此成為人類探索最多的行星。早在20世紀(jì)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）60年代，人類也開(kāi)始探索火星空。1971年，“火星2號(hào)”探測(cè)器裝載了第一輛人類火星車。

火星2號(hào)著陸器上的Prop-M火星車僅重4.5公斤，它有一根15米長(zhǎng)的電纜與著陸器相連，因此15米是它的最大移動(dòng)半徑。這輛車最有趣的地方是它沒(méi)有輪子，而是通過(guò)車側(cè)的兩個(gè)雪橇形搖臂一步一步向前移動(dòng)，就像我們小時(shí)候上發(fā)條的玩具機(jī)器人一樣。

科學(xué)家未能測(cè)試火星2號(hào)和Prop-M火星車的性能，因?yàn)樗鼈冊(cè)谥戇^(guò)程中失敗，直接墜毀在火星表面。然而，“火星2號(hào)”也以這種慘烈的形式獲得了“第一個(gè)登陸火星表面的人造探測(cè)器”的稱號(hào)。

火星2號(hào)沒(méi)能著陸，但蘇聯(lián)人還有后援。這是火星3，和火星2一模一樣。它比前者晚了幾天發(fā)射，當(dāng)然也晚了幾天著陸?！盎鹦?號(hào)”的著陸非常成功。然而，在著陸后只工作了14秒鐘，就永久與地球失去了聯(lián)系，甚至一張完整的照片也無(wú)法歸還...

各種各樣的美國(guó)火星車

接連的失敗并沒(méi)有阻止人類探索火星。接下來(lái)，美國(guó)和蘇聯(lián)相繼發(fā)射了火星探測(cè)器，有成功也有失敗，但都沒(méi)有火星車。直到1997年，美國(guó)火星先鋒號(hào)探測(cè)器搭載的火星車“旅行者”號(hào)終于成功登上火星表面。

“寄居者”有一次性電池和太陽(yáng)能電池板。當(dāng)電池耗盡時(shí)，只能依靠面板進(jìn)行日間活動(dòng)。它的CPU是英特爾8085，主存是64kB，前置攝像頭分辨率是484×768。雖然“旅居者”在行走了100多米后，一直圍繞“火星先鋒號(hào)”打轉(zhuǎn)，但它已經(jīng)工作了近3個(gè)月，傳回了1萬(wàn)多張照片和大量科學(xué)數(shù)據(jù)，為人類探索火星邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

只有重11.5公斤的“旅行者”傳回了令人興奮的消息，于是美國(guó)人繼續(xù)探索火星。在2021年短暫失敗后，美國(guó)宇航局于2021年啟動(dòng)了火星探測(cè)漫游者計(jì)劃的火箭發(fā)射。2021年1月4日，勇氣號(hào)火星車成功登陸火星表面。

精神火星車比它的前身重十多倍，達(dá)到185公斤。它的六個(gè)輪子可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，搖臂懸架可以使每個(gè)輪子在崎嶇的環(huán)境中貼合路面。最大速度50毫米/秒，平均速度10毫米/秒，每10秒停20秒觀察地形。

勇氣號(hào)還有一個(gè)孿生模型，叫做機(jī)遇號(hào)。機(jī)遇號(hào)比老大哥晚三周到達(dá)火星。它的結(jié)構(gòu)和工具與圣靈的相同。它們由太陽(yáng)能電池板供電?？紤]到火星上的塵埃會(huì)逐漸覆蓋面板，在NASA的計(jì)劃中它們只能工作90天。但是，由于幾次大風(fēng)吹走了面板上的灰塵，它們的使用壽命大大提高。其中，Opportunity工作了15年20天...

后來(lái)，在2021年11月，美國(guó)宇航局發(fā)射了好奇號(hào)火星車。2021年8月5日，好奇號(hào)在飛行了5.63億公里后，成功降落在火星蓋爾隕石坑。好奇號(hào)火星車的體積是勇氣號(hào)的兩倍，重量接近5倍，也就是900公斤。好奇號(hào)沒(méi)有太陽(yáng)能電池板，因?yàn)樗怯煞派湫酝凰責(zé)?a target="_blank" class="cmsLink">發(fā)動(dòng)機(jī)的核電池供電，不需要太陽(yáng)能。

好奇號(hào)原本的任務(wù)期限是兩年，但可以想象，它的退役日期被無(wú)限期推遲了。到目前為止，好奇號(hào)的主要成果是發(fā)現(xiàn)火星上沒(méi)有甲烷，也就是說(shuō)沒(méi)有甲烷微生物；此外，它發(fā)現(xiàn)火星土壤富含水，這意味著有足夠的水資源供未來(lái)的移民使用。此外，2021年10月，“好奇號(hào)”還在百忙之中自拍，目的是讓科學(xué)家觀察它的身體狀態(tài)。

2021年夏天是火星接近地球的兩年一次的窗口期，也是火星探測(cè)的時(shí)機(jī)。除了中國(guó)的“田文一號(hào)”，美國(guó)也在為最新的火星2020探測(cè)車任務(wù)做準(zhǔn)備。這一次，火星車毅力號(hào)是在好奇號(hào)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的。它的主體結(jié)構(gòu)相似，但科學(xué)儀器有些不同。最特別的是，它將搭載一架名為“原創(chuàng)”的無(wú)人機(jī)。毅力號(hào)計(jì)劃于2021年7月30日下水，2021年2月登陸。

除了以上，2021年歐盟推出的Beagle 2和2021年美國(guó)的Insight一般歸類為火星車，但從照片來(lái)看，它們沒(méi)有輪子，不能移動(dòng)...我不知道這和火星車有什么關(guān)系。

總結(jié):

“田文-1”并不孤單，因?yàn)榈侥壳盀橹梗@顆紅色星球上有8輛漫游者汽車。然而，這并不意味著火星之旅一定會(huì)順利進(jìn)行。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類探索火星的成功率只有一半。這是一條充滿挑戰(zhàn)的道路。祝我們的“田文一號(hào)”旅途順利、安全！