创下多个记录的“探路者”号火星探测器是那国家的?

2024-05-15

1. 创下多个记录的“探路者”号火星探测器是那国家的?

1997年7月4日13时7分(美国东部时间),美国“火星探路者”号火星探测器,经过8个月的漫长旅途,终于在火星上着陆,从此揭开了人类探索火星奥秘的新纪元。
据资料显示,“火星探路者”开创了人类探测火星的多个第一:该探测器是首次向地球发回彩色三维立体照片;也是首次采用自由下降方式降落在火星表面;首次使用缓冲气囊技术;而它携带的“漫游者”探测机器人是人类首次成功地向地球之外的星球发射这种装置。
专家指出,“火星探路者”号火星探测器此次的任务是调查火星的大气和地质构造。就该探测器的结构来看,其3个侧面外侧的6个直径达6米的充气球体,即缓冲气囊,作用在于为探测器筑起一道缓冲屏障。值得一提的是,它所携带的“漫游者”火星车是个小型机器人,其电脑核心部分采用的是20MHz主频的RAD6000CPU,重达23磅,并且使用太阳能动力,而行驶速度最快可达2英尺/分钟。火星车上还有一台阿尔法—质子—射线光谱仪,能现场分析岩石的化学成分,并将分析结果传回地面控制中心。它完成了对“甲壳比尔”和“尤基”两块岩石及周围部分土壤的分析,科学家们研究发现,火星岩石成分竟与地球很相似。
“火星探路者”号探测器示意图

从发回的照片中,火星阿瑞斯平原看起来就像地球上的荒漠,有山脉、丘陵、沟谷,甚至还有陨石坑,科学家由此猜想,或许在几十亿年前,这里曾发生过特大洪水。而从火星车留下的车辙看,火星表面是一层虚土,下面是坚硬的壳层。此次探测,还使得人类对火星气候有了更深入的了解。火星当时是夏季,白天地表温度约零下十几摄氏度,夜晚会降到约-70℃,白天有微风。
那么,火星上曾有过生命吗?水是如何形成的又如何消失的?火星曾有过与地球同样的地质过程吗?这一切如今都还是谜。但是,“探路者”的火星之行已为以后的探索甚至为人类登上火星打下了基础。
事实上,“探路者”火星探测器这次着陆飞行在设计思想上与“火星全球勘测者”有着根本的不同,后者是利用已失败的“火星观测者”留下的备件制造的。
而据资料显示,此次探路者计划有以下几个主要特点:
研制工作又快又省
“探路者”使美国恢复了对火星的着陆探测,而且既有着陆器,又有漫游车,但所花的代价却比两个“海盗”号上的计算机部分还低。它的研制工作仅用了3年时间,费用只有1.96亿美元(着陆器1.71亿美元,漫游车0.25亿美元)。加上0.55亿美元的火箭费用,总硬件费用才2.51亿美元。探测器上使用的IBM公司RS6000微处理器(128兆内存)性能要远远高于“海盗”号着陆器所用的计算机。
着陆器设计适应性强
“探路者”选定气囊着陆设计是为了开发和试验新的着陆技术,使未来的着陆器能在地形条件比在火箭辅助下用着陆支柱着陆所要求的条件还要差的情况下着陆。“探路者”将以7.6千米/秒的速度进入火星大气,此后其“海盗”号式的气动外形可把速度降到0.4千米/秒。打开阻力伞后速度将进一步降至54米/秒。此后减速火箭点火工作2秒,使探测器在火星表面以上约21米处短暂悬停一会儿。探测器最终触地时的速度约为13米/秒,落地时由气囊进行缓冲。到达火星表面上的探测器包括350千克重的基地站(带太阳阵)、装在支杆上的一架相机、天气探测器以及漫游车。气囊式的着陆设计,按目前的资金水平只能用于相对比较简单的着陆装置。美国宇航局目前还正在继续开发火箭和支柱着陆系统并准备在由喷推实验室研制的“1998火星勘测者”着陆器上使用。
携带了美国第一辆无人漫游车
“探路者”的太阳能漫游车重约10.4千克,长0.66米,宽0.48米。在飞向火星过程中,它被压缩到只有0.2米高,在火星上展开后高度升到0.3米,行驶速度为0.4米/秒。
尽管“探路者”的漫游车是美国送往月球和各大行星的第一辆无人漫游车,但却不是世界上第一辆射向火星表面的漫游车。1971年前苏联的两个探测器“火星2”和“火星3”都曾携带漫游车抵达火星表面,遗憾的是“火星2”坠毁了,而“火星3”也在着陆后仅20秒就出了故障。与6轮的“探路者”漫游车不同,前苏联的漫游车采用的是滑移行走方案。另外,前苏联漫游车与基地站之间连有脐带,可以行驶到离着陆器15米的地方,而探路者是自主工作的。前苏联的漫游车带有土壤密度和承载强度测量仪器。
科学家们指出,“探路者”火星探测器此次在火星表面上将依靠3台放射性同位素加热装置来保持温度,每台装置中装有2.6克钚238。这些钚呈陶瓷状,包覆在金属内,并由气动外壳防护,以保证这种核装置不会在发生事故时损坏并使钚外泄。另外,发射用的“德尔塔”火箭的第二级和第三级上安装了声信标(类似于飞机的飞行数据记录器),以便于在发射失败的情况下确定核加热装置的位置。
“索杰纳”火星车示意图

此次探路者所带的漫游车称为“索杰纳”,该车大小同微波炉相近,能在火星表面上行驶。“索杰纳”长0.66米,宽0.48米,展开后高0.3米,重10千克多,有6个轮子,行驶速度很慢,有如蜗牛,设计速度还不到1厘米/秒。它携带了3台相机和1台阿尔法质子X射线光谱仪,由车顶的太阳能电池板提供电力,并依靠3台钚238放射性同位素加热装置来为电子设备保持温度。6个轮子是铝制的,前、后4个轮子可独立转动,因而可就地转弯。漫游车和着陆器间通过一特高频指令与遥测系统保持联络。
“索杰纳”在探测器着陆次日走下着陆器。1998年4月6日,它开始使用APXS光谱仪对选定的火星岩石进行研究。它所研究的第一块岩石叫“藤壶嘴”,因其具有藤壶(一种水生甲壳动物)的特征而得名,大小和足球相仿。分析结果表明,这块岩石主要由石英、长石和正辉石构成,其中石英含量约占1/3。石英是地球上许多岩石的主要成分,而长石和正辉石在地球上也很常见。科学家们对这块岩石与地球上岩石极为相似感到惊讶。他们推断,这块岩石由火山形成的可能性较大。
此外,分析还表明,“藤壶嘴”与地球上一块编号为ALH84001的火星陨石在化学组成上具有相同的特征,由此说明这块陨石确属火星“来客”。
在分析了“藤壶嘴”后,“索杰纳”又开始探测另一块岩石“瑜伽熊”。它的大小是“索杰纳”的4倍。按计划应在探路者在火星上着陆后的第4天对这块岩石进行探测,但由于“索杰纳”在接近“瑜伽熊”时与之发生了碰撞,致使地面科学家向它发出了停止工作的命令,加之后来又出现了通信故障,所以直到12日漫游车才完成了对“瑜伽熊”的探测。由于相距遥远,所以从地面发往火星和从火星发向地面的无线电信号要用11分钟的时间才能到达目的地,这意味着地面上的科学家和控制人员无法对“索杰纳”的活动进行实时控制,好在“索杰纳”的行动很缓慢。
分析结果表明,“瑜伽熊”的化学组成与“藤壶嘴”不同。它含有大量的镁,而“藤壶嘴”的主要成分是石英。这说明火星上的岩石有多种多样。从7月15日传回的数据看,“瑜伽熊”更像地球上的岩石,年龄也比“藤壶嘴”老。
“索杰纳”接着对与“瑜伽熊”相距10米左右的另一块岩石“斯库比·杜”进行了探测。科学家们之所以对这块岩石感兴趣,是因为它是迄今在火星上发现的第一块白色石头。“索杰纳”探测一块岩石少则需十几个小时,多则几天,而其设计使用寿命只有1周。但目前看来,它的实际使用寿命可达几周以上。

创下多个记录的“探路者”号火星探测器是那国家的?

2. “火星探路者”怎样对火星的探测?

在太阳系的八大行星中,火星和地球在许多地方十分相似:火星自转一周是24?66小时,昼夜只比地球上的一天多40分钟;火星自转倾斜角也和地球相近,所以火星上也有春夏秋冬四季的气候变化;火星上还有大气层。
1877年,意大利天文学家斯基帕雷用望远镜发现火星上有许多细长的暗线和暗区,他把暗线称为“水道”。有人干脆把“水道”翻译成英语的“运河”,暗区就成了“湖泊”。有运河就有智慧生命的大规模活动。于是,一个世纪以来,有关这颗红色星球上的火星人和火星生命的传说、猜测和探测不断出现。眼见为实,只有对火星进行逼近观测,才能彻底解开这些谜。20世纪50年代后,人类就开始了利用航天技术探测火星的努力。
1957年,前苏联发射了第一颗人造地球卫星,使人们看到了摆脱地球引力和大气束缚登陆火星的希望。
1965年7月14日,美国人发射的“水手4”号从离火星不到1万千米的地方掠过,第一次对它进行了近距离考察,并拍摄了21张照片。“水手4”号的考察结果表明,火星的大气密度不足地球的1%。火星生命如果存在的话,生存环境看来要比地球上的艰难许多。
1969年2、3月间,“水手6”号和“水手7”号向火星进发,从距火星3200千米处传回了200帧照片。照片的清晰度大大增加,但运河仍然不见踪影。为了彻底弄清火星的全貌,1971年11月13日,“水手9”号驶入了环火星轨道,成为第一颗环绕另一颗行星的人造天体。
然而就在“水手9”号驶向火星的过程中,火星上发生了大规模的尘暴,这场持续了几个月的尘暴扼杀了随后赶到的两颗前苏联火星探测器“火星2”号和“火星3”号。它们在1971年11月27日和12月2日投下的装置在工作了20秒之后就音信全无,仅仅传回了半张灰蒙蒙的照片。
“水手9”号躲过了火星尘暴的灾难。1971年12月,它传回来的第一幅火星照片就给持“运河说”的人以致命的一击:火星上根本不存在什么运河,人们看到的——如果他们真的看到了的话,只是火星风形成的沙粒带状条纹,就如同我们在沙漠里看到的一样。
令那些支持“火星生命说”的人松了一口气的是,“水手9”号在火星上发现了许多干涸的河床,其中有的长达1500千米,宽2130千米,这证明在火星上可能曾经存在过液态的水。只要有液态水,火星上的生命就有希望。
1976年7月和9月,“海盗1”号和“海盗2”号的探测器先后在火星着陆。在那里,它们确定了火星的大气成分,分析了火星土壤的样品,发布了火星上第一份气象报告,并探测到了火星的“地震”。“海盗”号着重研究了火星上的生命痕迹,得出的结论却并不清晰。最后美国国家科学院用标准的科学语言总结了这些实验:它减小了火星上存在生命的可能性。
1996年8月6日,美国宇航局宣称,科学家们从一块来自火星的陨石上发现了可证明火星上曾经存在生命的化学物质。部分专家认为,在这块来自火星、年龄40亿~45亿年的陨石ALH84001上,含有某些与生命现象有关的特殊化学物质。此举在全球引起了轩然大波,各国学者议论纷纷,各抒己见,连诺贝尔奖金获得者德迪韦也参加了这一世界性大辩论,他说:“仅仅是从一块被认为可能来自火星的陨石中发现有机物并不能证明火星上曾存在生命。”英国天文学家希尔甚至怀疑这块石头是否真的来自火星,他说:“只有当飞船在火星上着陆取回试样并发现生命的踪迹后,才能得出正确的结论。”我国科学家也参加了这一大讨论,并且意见不一。
火星上尼克尔森陨石坑中央峰的透视图

1996年11月,美国发射“火星全球勘探者”飞船。“火星全球勘探者”在1997年9月进入火星轨道,这是人类成功地送入火星的第一个轨道器。
“火星全球勘探者”探测器将在环绕火星的轨道上飞行时勘探其地质特征,这也许能帮助人们找到ALH84001陨石的地理渊源。它需经过10个月的旅行抵达绕火星飞行的轨道,将绘制火星地形图、分析火星大气成分和记录火星大气变化的情况,完成1992年升空的“火星观察者”探测器未完成的任务。“火星观察者”探测器原定1993年8月24自到达火星轨道,但1993年8月21日突然与地面失去联系。
从“海盗”号登上火星之后,人类的火星探测已经不是去寻找“火星人”之类的高等生物了。
1996年12月,美国发射“火星探路者”探测器。“探路者”号的4个主要目的是:了解地形特征,选好人类登临的“火星探路者”着陆点,观测火星上的各种变迁,仔细探寻生命的痕迹。
1997年7月4日,“火星探路者”经过7个月的旅行,行程4?94亿千米,终于来到火星,并成功地在火星上的阿瑞斯平原着陆。这是自“海盗”号以后,人类再次把航天器送入火星表面,也是美国宇航局跨世纪的一连串火星轨道和着陆探测计划的开始。
“探路者”号登陆的场面非常热闹,而且从那样高的地方投下去,探测器受到的冲击力仅为50克,的确令人叹服。但大家应更多地关注火星车。这个60厘米×45厘米×30厘米的小家伙里包括1台计算机、70个传感器、5个激光测距仪和由3套摄像机组成的立体视镜系统,带有自动导航和前后轮独立转向系统,同时还有发动机、X射线仪和其他分析仪器,其精巧程度可见一斑。它要迈上一定的坡度,跨过岩石和深沟,还要屏蔽火星土壤的强磁性干扰。在背向地球时,它必须有能力独立使用X光分析仪和测距仪。这一切的难度都非常高。而为达到这些要求所做的工作,都是在航天器预算削减了近1/4的情况下完成的。
“火星探路者”

携带了一辆六轮小跑车,称为“漫游者”。“漫游者”在着陆器着陆后的第二天走下着陆器,开始对选定的目标进行研究。在以后的90天里,“火星探路者”共向人类发回了1?6万张照片。
从“火星探路者”发回的1?6万张照片中科学家发现,几十亿年前,火星的阿瑞斯平原曾发生过大洪水,而现在的火星可能与地球一样有晨雾,说明火星上有水,有水就可能有生命。而“漫游者”的研究结果,证实地球上的一块编号为“ALH84001”的陨星,可能来自火星,而美国航天局的科学家宣布,他们在这块陨星中发现了可能存在原始生命的证据。
1998年春天,美国宇航局又提出一种载人火星飞行方案。首先要研制出一种能发射89?5吨有效载荷的运载火箭。用这种火箭将载人火星飞船和其他设备发射到地球低轨道上,从低轨道又上升到高轨道,然后再从高轨道飞往火星。从地球到低轨道的发射要进行三次。计划在2011年发射。载人火星飞船能乘坐4人,飞往火星时间200天,在火星上停留580天,返回地球时间190天,总飞行时间970天。
1999年,美国火星学会与加州理工学院合作,提出一种更加安全的载人火星飞行方案。按照该方案,除了载人火星飞船以外,还要设计一种火星上升飞行器(MAV),用于将人员从火星表面发射到火星轨道上;一种返回地球飞行器(ERV),用于将人员从火星轨道送回地球;一个火星表面居住舱,供火星探险队在火星表面生活和工作。火星飞船能乘坐5人,飞往火星时间134天,在火星表面停留时间570天,返回地球时间146天,总飞行时间850天。计划于2011年开始实施。
2000年12月,俄罗斯提出“火星载人轨道站”计划。所谓“火星载人轨道站”实际上就是一艘巨型载人火星飞船,重400吨,用俄罗斯的重型火箭将结构件发射到地球低轨道上,一共发射4次,在低轨道上组装起来。飞船乘坐6人,长600米,最大直径6米,到达火星表面的重量仅有35吨。飞船飞往火星时间415天,在火星表面停留时间30天,返回地球时间285天,总飞行时间730天。计划于2017年发射。
火星探测是我国首次开展的地外行星空间环境探测活动,2007年4月,中、俄两国总理举行会晤,签署了火星探测项目合作相关文件。按照任务分工,中国火星探测器由上海航天局负责总研制。
知识点
火星的大气层
与地球外层笼罩着大气层一样,在火星的周围也笼罩着大气层。火星大气层的主要成分是二氧化碳,其次是氮、氩,此外还有少量的氧和水蒸气。火星大气的密度很低,还不到地球大气密度的百分之一,表面大气压约500~700毫帕。最近研究人员发现,在火星大气层中存在甲烷气体,研究人员怀疑甲烷是来自火星上的微生物,由此开始了火星上有无生命存在的考证。

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没有,这个规格的都是假的,

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4. 伊格尔X-800和探路者303的比较?

二者都是GPS安全驾驶仪,功能类似,并且都通过了公安部门的检测认证。
1.伊格尔X-800用得是第三代芯片,灵敏度和精度要比探路者303好.
2.使用范围两种产品都称全国范围,但经比较之后,伊格尔X-800比探路者303适用范围广.
3.所报信息的准确度与广度,二者相差不大,伊格尔X-800在准确度上稍占优势.
4.在外观上,伊格尔X-800黑色,精致时尚.探路者303银色,外观比较普通.
5.在数据更新上,伊格尔X-800每周一次,比谈路者303及时.
6。在广告方面,探路者303比伊格尔X-800要打得多。
以上回答仅为个人观点,仅供参考!

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6. 火星探路者的其他火星探测器

 发射时间“凤凰”号于2007年8月从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射,经过4.22亿英里的长途跋涉才来到火星。按计划,凤凰号将在火星实施为期90天的探测任务,以对这个红色星球之前尚未探测过的北极地区展开勘测,据认为此处可能有大量冰藏在地表下面。“凤凰”号缺乏探测外星生命迹象的工具,不过,它将研究冰是否融化过,寻找北极永冻土中有机化合物的踪迹,以确定生命是否曾经在此出现过。着陆地点“凤凰”号的着陆地点设在纬度同地球格陵兰或阿拉斯加州北部相当的广阔浅谷。与利用安全气囊反弹到降落地点的姊妹火星漫游者“勇气”号和“机遇”号不同,这颗着陆器是利用反冲火箭下降,能更加准确地降落在预定地点。这种推进降落方法也更适用于更加沉重的飞船降落,美国宇航局需要利用这种方法支持可能的人类火星探索。据称,“凤凰”号在火星表面着陆的成功率并不高。从历史上来看,55%尝试着在火星表面降落的努力都以失败而告终,而“凤凰”号利用的着陆方法已经有32年没有尝试过。成功着陆后,重约772磅(约合350公斤)的“凤凰”号将在原地等候15分钟,待着陆掀起的尘埃物质落定,它将展开太阳能电池板,升起气象天线杆,将周围环境的第一批照片传回地面。在接下来的几个火星日,“凤凰”号将检查机载仪器,伸展机械臂铲起第一堆火星土壤样本。一个火星日约比地球上的一天长40分钟。在度过第10个火星日之前,“凤凰”号将进入“挖掘”阶段,每天有两小时用来挖土壤,这个阶段预计将占据此次任务的绝大部分时间。寿命“凤凰”号的设计寿命为90天,尽管科学家表示,“凤凰”号的使用寿命可能会延长一个月左右,在晚夏或初秋继续看到它的身影,不过它在火星上探测的时间绝对不会有“勇气”号和“机遇”号那么长。这是因为“凤凰”号上的太阳能电池板不能产生足够多的能量,令其安然度过火星冬天。阿韦德森说:“它的三只脚会深深嵌入地下,上面沾满干冰,太阳又会在地平线以下。”言下之意,“凤凰”号不能通过太阳能电池板获取大量能量。 发射时间2003年6月10日,勇气号发射成功;同月25日,机遇号发射成功。2004年美国东部标准时间1月3日和24日(北京时间各晚一天)分别登上火星。美国宇航局专家们说,“勇气”号如能不辱使命,那将标志着人类发射的星际探测器自动化程度提升到了前所未有的水平。它有自己的大脑、颈、头、眼睛、手臂,甚至还掌握着与人类地质学家所用工具类似的放大镜和锤子。使命“勇气”号长1.6米、宽2.3米、高1.5米,重174千克。它的“大脑”是一台每秒能执行约2000万条指令的计算机,不过与人类大脑位置不同,计算机在火星车身体内部。从它登陆那时起,火星车探测项目首席科学家史蒂夫·斯奎尔斯就警告说,它的时间不多了。根据斯奎尔斯的说法,说不定什么时候,火星车的电脑系统就会崩溃,或者电路出现故障,那时火星车就会“寿终正寝”。 功能介绍到2006年10月26日,两辆火星车却仍然都在工作,尤其“勇气”号寿命已经达到1000个火星日。“这很了不起,”探测项目成像专家贾斯廷·梅基说,“‘勇气’号火星车基本还算健康,尤其是考虑它年纪已经这么大。”打坐拍出好照片实际上,“勇气”号已经有约200天没有挪地方,它在南半球的山地,那里如今是冬季,太阳在地平线附近,位置很低,而太阳能电池板需要太阳几乎垂直照射才能有效采集能量,因此能量采集不足。所谓“颈”和“头”是火星车上伸出的一个桅杆式结构,距火星车轮子底部高度约为1.4米,上面装有一对可拍摄火星表面彩色照片的全景照相机作为“眼睛”。两台相机高度与人眼高度差不多,有了它们,火星车能像站在火星表面的人一样环视四周。当“勇气”号发现值得探测的目标,它会以6个轮子当腿,运动至目标面前,然后伸“手”进行考察。火星车的“手臂”具有与人肩、肘和腕关节类似的结构,能够灵活地伸展、弯曲和转动。上面带有多种工具。辅助工具工具之一是显微镜成像仪,能像地质学家手中的放大镜一样,以几百微米的超近距离对火星岩石纹理进行审视。另外还有穆斯鲍尔分光计和阿尔法粒子X射线分光计,可以用来进一步分析岩石构成。还有一个相当于地质学家常用的小锤子的工具,能在火星岩石上打出直径45毫米、深约5毫米的洞,为研究岩石内部提供方便。 “勇气”号依靠餐桌大小的太阳能电池板获得能源,在理想情况下每天最多可在火星上漫步20米,它的观测预计持续90个火星日(相当于地球上的92天)。这台火星车科学仪器的负责人、美国康奈尔大学科学家斯奎尔斯认为,“勇气”号将是迄今人类遣往其他行星上第一个可以移动的、自动化的大型实验室。他说:我认为这是人类在火星探测方面向前迈出的一大步。 美国航宇局宣布,勇气号已首次测量了火星上的温度。负责分析数据的一位科学家说,火星上的岩石温度要比由细小颗粒构成的物体温度低。那里目前白天最高温度约为5摄氏度,最低温度约为零下15度。1977年8月20日和9月5日, 美国先后发射了2号和1号探测器,这两个姊妹探测器沿着两条不同的轨道飞行。担负探测太阳系外围行星的任务。旅行者号没有经过火星。 还有机遇号 2004年一月“奥德赛”火星探测器等。

7. 火星探路者的探索发展

同年12月发射的探测器叫“火星探路者”,它将在1997年7月4日在火星上着陆,并开始仔细搜索这个星球的表面曾经存在生命的证据。“火星探路者”在火星上着陆后将放一个机器人(漫游越野车)以收集火星表面样品,为人类登上火星寻找理想的着陆地点,考察火星表面一条干涸的河沟。“火星探路者”探测器将用德尔他-2火箭发射,它由轨道器和着陆器组成,重800千克,其中着陆器重264千克。当“火星探路者”进入火星轨道后,便绕火星运行。在运行到火星北纬19.5°、西经32.8°上空时,轨道器与着陆器分离,轨道器继续绕火星飞行进行考察,而着陆器则以15-20°角度和6.3千米125千米高的稀薄大气层后,速度降为250米/秒,这是火星大气阻力所致。打开一张直径7.3米的降落伞,使着陆器的速度降至35米/秒。着陆器上的雷达高度计在距表面1.5千米时(速度为60-75米/秒)开始工作,当测到着陆器距火星表面300米时,其所带的气囊充气,以便着陆器软着陆;当距火星表面50-70米时,着陆器上的反推固体火箭点火工作,进一步减速。最后,着陆器在气囊的保护下落到火星表面。着陆器拟在阿瑞斯谷谷口附近一条向外流的椭圆形河道处降落,之所以选择这一着陆场是因为它离赤道近,阳光充足。另外,此处“海拔”低,能为降落伞减速和雷达高度表捕获火星表面及测高争取时间。落点误差在100千米*25千米椭圆范围内。着陆器是一个锥形四面体,触地时四个表面的气囊能吸收相当于3米/秒垂直速度和50米/秒水平速度下落时的冲击能量,使落地时的冲击力小于50克着陆后,不管着地的姿态怎样,着陆器3个侧面的三解开“花瓣”自动展开,露出着陆器内的各种装置和安装在一侧“花瓣”内表面的微型漫游越野车(因为是自动行走,用于搜集火星原始微生物和原始微生物的化石,所以也被人泛称为机器人)。这种设计能确保着陆器摆正位置。“花瓣”展开后的外露表面上还贴有砷化镓太阳能电池片。关于叫做旅居者的微型漫游越野车有不同说法,有报道说它是一种长0.66米,宽0.48米,高0.30米,重11.5千克的6轮车,也有报道说它是长、宽、高各为0.60米、0.46米、0.18米,重7.5千克的6轮车。其主要任务是勘探。它将在到达火星表面后的头7天内在着陆器的四周完成工程和科学的基本使命。此后将到离着陆器更远的位置去执行范围更广的任务(在离着陆器200米的半径内活动)。在越野车从着陆器开出后,着陆器便是一个自动操作的仪器工作站。它探测地个地区不同成分的岩石和土壤,该使命原计划30天,后延长为1年,以搜集因季节变化而不同的火星资料。其上装有火星探路者成像仪(IMP)、α质子X射线频谱议、大气结构和气象实验装置(AST/MET)等,通过17瓦固态放大器和X波段的低增益天线及双轴高增益天线(HGA)通信联络,数据传输速率为700比特/秒。通信设备用100瓦太阳电池和银锌蓄电池供电。特别要指出的是,着陆器上的IMP是一个立体望远镜系统,它装在一根可升降的杆上(能升到着陆器之上0.85米外),带有方位和高低驱动机构,能看到整个着陆器和附近的火星表面。面包箱大小的越野车上也装有α质子X射线频谱仪(APXS)和前视、后视照相机等,用鞭状天线与自动操作的工作仪器站无线电通信,用车顶上的太阳能电池和蓄电池可供电17-30天。它与仪器工作站最大通信距离为500米,而这一距离越野车要走几周才能到达。1998年,美国还将发射“火星全球勘探者-2”号探测器。它将在火星南极表面着陆,载有俄罗斯的着陆器和土壤探测器,这将是美俄“火星共同计划”的开始。该探测器将用机械手在火星表面上挖出一条深沟,以测量火星土壤的硬度和寻找水源。所获数据由探测器携带的一台法国无线电收发机传回地坏。其上的两架广角照相机将通过摄制整个星球的季节变化情况提供火星的大幅照片,另一架高分辨率照相机用于提供选定着陆区域的更为详细的照片。除了对火星自然环境探测外,科学家还拟在火星上寻找生命的踪迹。至今,仍没有发现火星上有生命的迹象。被称为来自火星ALH84001陨石不能说明火星上有生命存在过,如有生命存在,它应深进而在地下,或有温泉的地方。若真有原始生物在火星上进化过,可能会在古老的河床或温泉处找到进化的踪迹。因此。这些地方将是探测的热点目标。“探路者”创下三个第一“火星探路者”号太空船是美国宇航局花费了1.25亿美元完成的一项杰作,科学 家们的巧妙设计使它能够像子弹一样射出,以2.8万公里的时速穿过太空,然后以14.2 度倾角进入火星大气层。倾角的精度要求很严,因为角度过大会造成激烈摩擦导致太 空船焚毁,而角度过小则会使太空船掠过大气层飞离火星。 1996年12月4日,“火星探路者”离开地球向着火星挺进,经过213天的冲刺,最 后以 26460公里的时速向火星疾冲而下。美国科学家为太空船精心选择的着陆地点是 一片长200公里、宽70公里的干涸河床,那里地势平坦,适合秒速仅1厘米的六轮探测 车到处走动。同时,这里的风力也较弱,可以避免尘粒干扰传回地球的图像。 在冲到距火星地面10公里左右的高度时,“火星探路者”的感应器启动了一具硕 大的降落伞,它以比地心引力大20倍的阻力使太空船在一分钟内时速骤减到1610公里 至1285公里。此时,距着陆还有 100秒,多枚小火箭反向点燃,使得冲速更加缓和。 紧接着,隔热罩张开,以免太空船前端过热。着陆前8秒,太空船距火星只有1.7公里,24个直径约1米的气囊迅速膨胀,紧紧地护住了高 0.9米、重800多公斤的“火星探路 者”。4秒钟后,太空船降到离火星40米的高度,数枚自动点燃的反向制动火箭切断了降落伞,太空船以40公里的时速冲向火星地面。此时,气囊起了很好的缓冲作用, 太空船在地上弹跳了十多米,而后,又弹跳了十多次才完全停稳。 15分钟后,气囊排气收缩完毕,“火星探路者”张开三片六角形太阳能板,伸出 并启动天线、摄影机、天气感测器和其它仪器。太空船着陆的时候,火星上正是黑夜, 到处一片漆黑。3 个小时后,太阳升起,太空船开始利用太阳能发电,陆续向地面发 回了一系列重要信息。晚上 8时,地球上的科学家们收到了“火星探路者”发回的邮 票般大小的第一张黑白照片,稍后,彩色照片也开始一张张传回地面接收站。可见近距离许多黑色的鹅卵石及远处起伏崎岖的山丘,天空则是一片淡红。此次, 太空船上一架 3D摄影机完整地拍摄了周围360度的景象,所有的照片都显示出火星是 一片贫瘠的荒漠。 根据计划,“火星探路者”在登陆后将连续工作一个月,其目的主要是研究火星 地表地质的形成和结构,探测火星岩石成分与矿物特征,报告气候与大气状态。届时 它会传回大量降落点的照片及火星成分和大气层的数据。探测车“漫游者号”则由科 学家在地球遥控,在太空船四周一个足球场大的范围内移动,工作目标是为火星地表 的有趣岩石拍摄并分析其化学成分。“漫游者号”可以攀爬30度的斜坡,越过高约20 厘米的石块,并可侦测出过度倾斜高地并在翻车前停驶,它的工作期限是一周。 当然,“火星探路者”着陆后也出了一点小小的故障,那是当探测车“漫游者号” 从太空船中驶出的时候,被一个没有及时收回的气囊绊住了一个车轮,这使得它无法 按原定计划走上火星探测。地面的科学家们立即指示“火星探路者”提起瓣状的外壳, 用电马达尽量将气囊拉开。但没想到此时软件出了问题,“火星探路者”和“漫游者 号”互不识别通讯系统。地面控制人员立刻重新设定探测车的数据机。12小时后故障 被彻底排除,“漫游者号”慢悠悠地开始了在火星上的漫游。 这次“火星探路者”号太空船在火星的着陆同时创下了三个第一的纪录:它是第 一个没有围绕火星运行而直接在火星着陆的太空飞行器;它是第一个在超音速 (时速 1600公里 )速度下使用降落伞的飞行器;它是第一个使用类似汽车使用的气囊做气垫, 以减轻着陆时冲击的飞行器。

火星探路者的探索发展