机遇号火星探测器视频(好奇号火星探测器发射着陆视频)
本文目录一览:
- 1、升级版好奇号,火星2020任务全解析,寻找火星生命有望了
- 2、美国机遇号探测器,惨遭火星“灭口”,它究竟在火星上发现了什么?
- 3、机遇号辛苦探索火星多年,为何最终与地球失联,杳无音讯?
- 4、天文知识__火星探测器
- 5、成功着陆火星的探测器有几个
升级版好奇号,火星2020任务全解析,寻找火星生命有望了
这艘名为“Mars2020”的探测器的主要任务是前往火星寻找微生物,另外还需要寻找火星上适宜居住环境,统计数据之后发回地球。任务探测器还将静置一些样本,这些样本可以在未来的火星任务中带回地球。
目前,该任务计划将于2020年7月或8月从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空,科学家选择这个时间是因为地球和火星的距离较近,顺利的话将于2021年2月着陆,最初的任务持续时间至少为一个火星年,即687个地球日。
和好奇号火星探测器一样,火星2020探测器有一个长方形的身体,六个轮子,一个机械臂,超级照相机和仪器,还有一个岩石取样钻头, 部件的信息接下来会具体介绍。美国宇航局喷气推进实验室正在开发和管理这项任务,最近喷气动力实验室正在开发一种新的着陆技术,称为相对地形导航。当火星探测器接近火星表面时,探测器可以使用一台计算机将地形图与预先加载的地形图进行比较,将下降的任务引导到一个安全的着陆地点,并在下降途中进行修正。探测器上距离触发器的相关功能可以确定何时打开航天器降落伞,使着陆范围缩小一半以上。
火星2020探测器的照相机数量将是好奇号火星探测器的7倍,成像质量是第一辆火星探测器的40倍以上 。“勇气号”和“机遇号”的双火星探测器设计了10个摄像头,好奇心号火星探测器有17个,而新的火星2020探测器将搭载23个摄像头。据亚利桑那州立大学的Jim Bell称,这些相机可以提供更多的色彩和3D图像,画面有很大升级,探测器上更智能的Rover摄像头有助于降低负载,在机遇号火星探测器上,压缩是在火星探测器电脑上完成的。《火星2020》和《好奇号》一样,将由内置在相机中的电子设备进行压缩。
数据将通过已经绕着火星轨道运行的航天器传回地球,也就是美国宇航局的火星侦察轨道器MRO、Maven和欧洲航天局的轨道器。火星2020还将携带一个麦克风,可以将火星表面风的声音传回地球,这将是我们第一次听到火星表面风的声音。
不像以前的火星车,火星2020会准备一些样品供以后的火星探测任务使用。 火星车将尝试钻取至少20个岩芯,也可能超过30或40个。样品将被固定在样品管中,并存放在选定的位置,以便在未来可能的样品检索任务中找到并研究 。这样的任务还没有选定,所以样本可能要等上几年才能搭上返回地球的便车。
首先要为大家介绍的科学有效载荷是MASTCAM-Z,MASTCAM-Z是安装在桅杆上的摄像头系统的名称,该系统在火星2020探测器上配备了变焦功能。MASTCAM-Z的摄像头可以快速放大、聚焦和拍摄3D照片和视频,这样就可以对远处的物体进行详细检查了。可以给大家举个例子, MASTCAM-Z的变焦能力相当于在一个足球场上区域内观察任何一只蚊子。
MASTCAM-Z的主要工作是用变焦镜头拍摄火星表面的高清晰度视频、全景色和三维图像以及大气中的特征,还有就是放大遥远的目标进行详细观察。根据距离的不同, 图像分辨率可在每像素150微米到7.4毫米之间进行放大。
其实科学家们主要是需要MASTCAM-Z的超高清观测能力放大岩石,找出一些可能保留生物留存遗迹的岩石。告诉我们哪块岩石要留心,也许有一天需要带回地球研究。另外,MASTCAM-Z也能帮助科学家了解火星漫游车周围的地形,例如岩石和土壤纹理。这些线索有助于证明火星在很久以前存在 一些微小的生命。还有一个最关键的就是寻找古代湖泊、溪流和其他与水有关的特征和迹象。
火星环境动力学分析仪被称为MEDA。MEDA可以测量天气,具体包括风速和风向、温度和湿度,还测量火星大气中尘埃粒子的数量和大小。 MEDA的主要工作是利用火星表面的传感器测量天气和监测灰尘 。MEDA位于月球车的桅杆中部,漫游车车身的甲板、前部和内部也都有安装,这些部件加起来有5.5千克。MEDA主要包括以下几个部件,首先是空气温度传感器,之后是辐射和灰尘传感器,甲板的是相对湿度传感器,还有热红外传感器,最后是风传感器。
MEDA可以每天向地球提供每日天气报告和火星辐射信息,帮助为人类 探索 做好准备,也就是说火星天气终于要来了。那么现在为大家总结一下MEDA的作用吧, 预测天气,测量火星表面辐射,测量火星表面一点点水蒸气,还有就是结合摄像头绘制各种天气地图。
第三个要为大家介绍的是MOXIE,MOXIE可以在火星上制造氧气,大家知道二氧化碳占火星大气中气体的96%,氧气只有0.13%,而地球大气中有21%,所以可以说火星空气中氧含量极低。其实MOXIE是一个测试模型,它只有 汽车 电池那么大,但是任务艰巨,科学家希望通过MOXIE来看看这个制氧方法能不能成功。
火星上自制的液态氧可以为人类在这个火星上的 探索 之路提供超过3/4的推进剂, 如果MOXIE成功的话,未来美国宇航局准备提出火星原位氧资源利用实验。MOXIE将展示一种未来探险家可能从火星大气中产生氧气的方法,用于发射和宇航员呼吸。 每次实验产生氧气的操作时间约为两小时,在任务期间会间歇性地安排。
用于X射线化学的实验仪器被称为PIXL。PIXL有一个叫做X射线光谱仪的工具,它能在样本极微量的条件下识别化学元素。PIXL还有一个摄像头, 可以拍摄岩石和土壤纹理的特写照片。这颗摄像头也可以看到像盐一样小的特征, PIXL摄像头将与MASTCAM-Z一起帮助科学家寻找火星上过去微生物生命存在的迹象。
PIXL大约有一个午餐盒那么大,重约4.536千克。这个设备可以说是高度集成化的产物,因为做同样工作的实验室工具通常是一个大型海滩冷却器的大小,重量会超过200千克。另外,PIXL的X射线束就像科学家手中的激光笔一样容易移动,微型发动机给了PIXL充足的电力,可以长期工作。
火星雷达成像仪,被称为RIMFAX,RIMFAX可以利用雷达波探测漫游车下面的地质情况,同时RIMFAX也是第一个发射到火星表面的第一个雷达工具。就像探险家在地壳下探测一样,科学家们可以利用这台雷达仪器探测到火星表面下未被探测到的世界。 另外,RIMFAX可以探测到火星表面以下10米以上的冰、水或盐水。地球上的科学家们可以根据RIMFAX的探地雷达来绘制地下岩层的3维剖面图。
SHERLOC可以对有机物和化学物质进行环境扫描,确定未来这个地方是否适合人类居住。SHERLOC安装在火星漫游车的机械臂上,使用分光计、激光和照相机来搜索曾经被水环境改变过的有机物和矿物质,这些有机物和矿物质可能是过去微生物生命的标志。 这也就是说SHERLOC的主要任务是矿物、有机分子和潜在生物信号的精细检测。
最后为大家介绍的是超级粒子束用照相机、激光和分光计SuperCam, SuperCam可以检查岩石和土壤,寻找可能与火星上的过去生命有关的有机化合物。它可以在7米以上的高度识别和分析出像铅笔尖一样小的目标的化学和矿物组成, 这就可以让火星车远程研究机械臂够不到的地方。所以说,SuperCam主要功能就是识别岩石和土壤化学成分,包括其原子和分子组成。
另外SuperCam的激光具有独特的远程清除表面灰尘的能力,SuperCam也相当于是火星漫游车的一个清洁工,长时间干净整洁可以使其所有仪器都能清楚地看到目标, SuperCam还可以测量火星细尘的危害等级,另外,超级粒子存储器识别出火星尘埃中的哪些元素可能对人类有害。
火星探测器计算机位于一个叫做“系统电子REM”的模块内,使主计算机能够与火星车的仪器和传感器交换数据的通信接口被称为VEM总线。VME总线是一种工业标准接口总线,用于与所有科学仪器和通信功能进行通信和控制。
计算机包含特殊的存储器, 可以承受来自太空的极端辐射环境,并防止断电,这样当火星探测器在夜间关闭时,程序和数据将保持不变,不会意外被擦除 。火星探测器还携带一个惯性测量单元IMU,提供三轴位置信息,使月球车能够进行精确的进行垂直、水平和侧向(偏航)运动。也就是说该装置可以用于火星车导航,以支持安全的横移。
另外,就像人脑一样,火星探测器的电脑还会记录 健康 、温度等活动特征。 一旦一开始提到的的扫描任务完成,航天器开始进入火星大气层,探测器主计算机中的软件就会改变模式。进入火星大气层后,该软件执行一个控制回路,监控火星车的 健康 和状态。 一旦月球车从着陆器中出来,软件会在三种模式下进行类似的 健康 检查。
这个主控制回路通过不断地检查自身来保持火星车的任务状态,以确保它能够在整个任务中与地球进行通信,并且始终保持热稳定,不会太热也不会太冷。它是通过定期检查温度,并对潜在的过热条件作出反应,记录整个火星日的发电和储能数据,以及安排和准备通信会话来实现的。
诸如拍照、驾驶和操作某些仪器等活动都是在任务小组以命令发送给火星车,它才会进行相应操作。一旦飞行团队要求火星探测器提供信息,火星探测器将生成持续的工程、内务管理和分析遥测和定期事件报告,以供最终传输。
综上所述,火星2020任务可以说是好奇心号探测器任务的一个升级版,火星2020任务的主要目标就是寻找微生物或者是远古时期微生物存在的痕迹。各方面的升级可以为我们带来更多关于火星的数据,在未来,殖民火星可以更简单一些。
美国机遇号探测器,惨遭火星“灭口”,它究竟在火星上发现了什么?
自2004年1月25日机遇号火星车抵达火星表面开始,已经向地球传回了成千上万张照片和探测数据。原计划寿命只有90天的机遇号火星车,实际工作时间远远超出其计划工作时间。直到2019年2月13日NASA在与机遇和火星车联系800余次未果之后,才正式宣布任务结束。如果说这也能算火星将机遇号火星车“灭口”的话,那么火星的反应可能实在是太慢了点。
机遇号火星车是基于2001年发射的火星奥德赛号轨道器成功,后续火星探测计划。位于火星轨道的奥德赛号轨道器提供了机遇号火星车的信号转发任务,机遇号的信号发射并不需要直连地球,这也是为何机遇号可以持续工作15年之久一大原因。
机遇号在航天史上的伟大成就主要体现在两个方面:
第一,极高超的自动控制能力。由于地球和火星之间的遥远距离,地面实时控制有将近6分钟的通讯延迟,所以无法进行远程遥控,整个火星车降落计划必须依靠机遇号自己。在降落地几分钟时间内,机遇号火星车完美地完成了大气减速、降落伞减速和反推火箭启动任务。并且在最终阶段,反推火箭保持机遇号在火星表面上数米悬停,启动球形气囊将火星车包裹在其中,利用气囊的反冲作用完成软着陆。这可以说是人类在地表以外进行的,最为复杂的自动控制任务。丝毫不亚于咱们最近完成的嫦娥5号月球采样任务。
第二,就是机遇号首次确定火星曾经存在液态水,并且现在还有可能存在地下水。机遇号降落的地点位于子午线高原,这里被发现了大量的结晶赤铁矿(一种铁锈),这意味着在远古时期这里可能是火星巨大的海洋或者湖泊的所在地。机遇号进一步分析了火星的土壤成分,发现火星土壤中仅仅含有2%的水和空气,余下的98%都是矿物质和金属,并且首次在火星土壤中发现了镍元素和锌元素。这二者一般存在于地核之中,这意味着火星表面也曾经拥有活跃的火山喷发活动。
机遇号前往了一个远古湖泊底部,在那里发现了包括赤铁矿在内的许多含水矿物质,甚至在坑底部观测到的水流流淌过后的痕迹。这基本确定了在远古时期火星是存在的液态水,并且今天火星地下依旧可能存在着液态水。
上图为赤铁矿结晶
实际上机遇好的运气还是非常之好的,他在火星之上还找到了一颗铁镍构成的陨石,这也是人类首次在外星球寻找到陨石。当然他的好运气也不仅限于此。原本科学家预计,由于火星表面的尘土会在90天的时间内覆盖住机遇号火星车的太阳能板,所以设计上来说,机遇号只有90天的寿命,但是火星上的风暴和龙卷风多次吹开遮挡机遇号太阳能板的灰尘,使得他整整工作了15年。如果今后咱们的火星车降落相同位置,完全可以帮助机遇号再刷刷太阳能板,看能不能唤醒这个老前辈。
机遇号辛苦探索火星多年,为何最终与地球失联,杳无音讯?
火星作为太阳系的八大行星之一,它和地球一样,都是位于太阳系的宜居带中,并且火星也是一颗类地行星,因此火星的环境从某种程度上来说与地球是非常相似的,那么火星上存在生命的可能性也是比较大的。
地球如今的环境并不乐观,由于人口数量的激增,温室气体的过度排放,导致地球的生态环境处于崩溃的状态,随着全球气候变暖的不断发展,地球环境正在不断恶化,在未来地球很有可能不再适宜人类生存。
为了让人类能够更加长远地生存下去,科学家提出了移居外太空的想法,但是人类当前的能力非常有限,我们无法达到光速,目前也只去过月球,因此移居外太空的计划难度还是非常大的。
不过由于火星是地球的“姊妹星”,环境与地球十分相似,因此火星成为了人类的目标,不少科学家认为火星环境的宜居性极大。为了更好地探索火星,美国曾多次发射探测器,早在1964年美国就发射了“水手3号”和“水手4号”,不过由于上个世纪的科技还不够先进,因此早期对火星的探索大多数都以失败告终,但是“水手4号”是成功的。
在2003年,美国发射了“双胞胎”火星车,分别为“勇气号”和“机遇号”火星探测器,这两艘探测器的探索目标主要是搜寻岩石和土壤的特征来寻找过去是否曾经有水的流动以及火星上的环境是否有益于生命。
但是“机遇号”的探测历程非常曲折,原本于2003年6月25日发射的“机遇号”,因为技术故障和恶劣天气,发射工作被连续推迟了5次,终于在2003年7月7日发射升空,飞往火星。
2004年美国宇航局(NASA)宣布,“机遇”号火星探测器成功在火星表面登陆,并降落在比原计划亨利撞击坑偏东25km的老鹰撞击坑,之后“机遇号”便展开了对火星的探索,据悉“机遇号”着陆的火星平原含有丰富赤铁矿。
“机遇号”还在堑壕中发现了盐水的痕迹,在火星土壤表面上还发现了小球粒,其反射光的亮度明显大于此前在表面发现的小球粒,至于它形成的原因科学家也不明确。另外NASA表示,“机遇号”和“勇气号”两个火星探测器所处位置的土壤中可能都含有少量的水与盐形成盐卤,它们可以在极低的温度下保持液态。
火星的环境相比较地球环境来说要更加恶劣,经常发生沙尘暴,“机遇号”在这样的环境下也经常受困,2007年一连串的沙尘暴开始笼罩火星的大气层,风暴持续增强让火星机遇号和勇气号都遭遇到因太阳能电力不足而造成系统失效。
在正常情况下机遇号的太阳能发电阵列每天能够产生每小时700瓦的能量,但是由于沙尘暴来袭,大量的灰尘覆盖在太阳能发电阵列,导致机遇号电力不足的,太阳能电力只能产生每小时128瓦的电力,是任务史上的最低点。
2008年“机遇号”在努力撞击坑边缘发现了含泥叶硅酸盐岩石,这一发现表明,它比先前的分析还要更适宜于生命。但是机遇号因为沙尘暴电力不足,导致它几次三番遇到危机,差点与地球失联。
不过好在2009年,“机遇号”太阳能板上的沙尘意外被清除干净,因此电力供应增加了40%,达到了每小时515瓦,终于机遇号又重新获得了动力,探测开始正常,但是由于机遇号长期探索火星,导致它的车轮也出现了故障。
尽管“机遇号”一瘸一拐地行驶在火星上,但是“机遇号”依然在辛勤探索火星,并且有了重大发现,它发现了一块迄今获得的最古老岩石的分析,该岩石被命名为“希望”6号,其中所包含的证据证明火星上曾经流淌着大量可能适合生命的水,这些水在岩石中留下了黏土矿物。
康奈尔大学首席研究员史蒂夫·斯奎尔斯表示,这项研究是“机遇号”探测行动开始10年以来“差不多最重要”的成果,因为“机遇号”以前发现的证据大多数是含硫磺酸的,而这一次发现的是可以喝的水。
“机遇号”在火星上探索15年,为人类的火星探索事业做出了巨大的贡献,比如发现形成于酸性湖泊的岩石、首次在火星发现陨石、发现巨大地下水层等等。但是在2018年由于沙尘暴的侵袭,“机遇号”火星漫游车永久失联,NASA曾作出多次努力,试图与“机遇号”取得联系。
但是直到2019年“机遇号”还是无法与地球取得联系,美国国家航空航天局正式宣布结束“机遇号”火星探测器的使命,至此“机遇号”已经在火星上运作了15年。虽然机遇号已经无法工作了,但是“机遇号”在面对火星恶劣气候,依然顽强的精神令人钦佩。不得不说火星的环境太残酷了,最终让“机遇号”杳无音讯,那么大家对于这件事情还有什么想说的呢?欢迎大家在评论区里留言。
天文知识__火星探测器
探测器:索杰纳号
制造商:美国国家航空航天局
发射火箭:Delta II
国际卫星标识符:1996-068A
发射时间基地:1996年12月4日在卡纳维拉尔角空军基地发射
探测设备与目的成果:
α质子X射线光谱仪
三个摄像头
大气结构仪器/气象学载荷
1远距离和近距离地面成像
2测定火星岩石和土壤的元素组成
3测量火星高层和底层稳态大气,及其波动情况
4寻找环境中的磁性物质
5寻找液态水曾经存在的证据
6实现火星制动捕获、高速进入、快速降速、气囊软着陆
7成像设备和传感器的测试
8实现巡视器着陆器之间通信、着陆器与地球远距离通信
9巡视器在火星表面上的机动性和系统性的测试
10火星探测科学数据收集
11工作尽可能长久、持续
目的:1远距离和近距离地面成像
2测定火星岩石和土壤的元素组成
3测量火星高层和底层稳态大气,及其波动情况
4寻找环境中的磁性物质
5寻找液态水曾经存在的证据
6实现火星制动捕获、高速进入、快速降速、气囊软着陆
7成像设备和传感器的测试
8实现巡视器着陆器之间通信、着陆器与地球远距离通信
9巡视器在火星表面上的机动性和系统性的测试
10火星探测科学数据收集
11工作尽可能长久、持续
成果:1着陆地点的圆形碎石和鹅卵石及其他观察表明,砾岩形成于存在稳定液态水的过去
2对火星探路者的无线电跟踪提供了着陆器位置和火星自转极的精确测量。测量结果表明,行星中心金属核心的半径大于1300公里,但小于2000公里
3空气中的尘埃是磁性的,它的特性表明磁性矿物是磁铁矿(一种磁性很强的氧化铁)。它可能已经被冻干在颗粒上,成为污渍或水泥状态。过去活跃的水循环可能已经从地壳物质中洗涤出了铁。
4尘暴经常被温度、风和压力传感器观测到。观测表明,这些阵风是一种将灰尘混合到大气中的机制。
5清晨,火星探路者曾在低层大气中看到了水冰云。
6清晨,火星探路者曾记录到气温的突然波动,这表明火星表面使大气变暖,热量以小漩涡的形式向上传导。
发射过程:
1996年12月4日索杰纳号发射成功,经过了7个月的49700万公里的漫长航行
1997年7月4日索杰纳号从接近双曲线的轨道以7300米/秒的速度直接进入火星大气层,没有进入环绕火星的轨道。步骤有:
巡航外壳在进入大气层前30分钟被抛弃,着陆器在下降时进行大气测量
探测器的隔热板在大约160秒内将飞船减速至400米/秒。这时,一个12.5米长的降落伞被展开,使飞船速度减慢到大约70米/秒。热防护罩在降落伞展开20秒后随即释放
系绳(一个20米长的编织系带)部署在飞船下方。约25秒后,着陆器与后壳分离,滑到缰绳底部。在大约1.6公里的高度,雷达高度计测得地面。
在着陆前大约10秒,四个气囊在大约0.3秒内充气,在着陆器周围形成一个直径5.2米的保护气囊球
4秒后,在98米的高度,三枚装在后壳里的固体火箭发射,以减缓下降速度。大约2秒后,缰绳在离地面21.5米处被割断,释放了装有安全气囊的着陆器。着陆器在3.8秒内坠落地面,并于1997年7月4日世界时下午12时56分55分以18米/秒的速度(垂直方向约14米/秒、水平方向约12米/秒)撞击火星表面,并反弹到空中约12米
探测器弹跳了至少15次,在撞击大约2.5分钟和距离初始撞击地点约1公里处停了下来
着陆后,安全气囊放气并缩回。火星探路者号在着陆87分钟后打开了三块金属三角形太阳能电池板(类似花瓣)
着陆器首先传输了在进入和着陆期间收集的工程和大气科学数据,第一个信号在世界时下午2:34在被地球接收到。成像系统获得了着陆器和周围环境的全景图以及着陆区的全景图,并在世界时23:30将其传送到地球
在进行了一些清除安全气囊的操作后,坡道展开,巡视器从其中一个花瓣上移出,并于7月6日世界时上午1:40移动到火星表面上,着陆点为战神谷
任务结束:索杰纳号工作了3个月,是原设计时间的12倍多,主发射机直到1997年9月27日才停止工作,它的微型辅助发射机直到10月6日仍发回信号,此后才陷入沉没之中。之后NASA的科学家们经过5个多月满怀希望的努力,想再与索杰纳号取得联系,但都以失败告终,于是在1998年3月11日下午1时21分宣告索杰纳号结束使命,这是在它登陆后的第250天。
探测器:勇气号
制造商:美国国家航空航天局
发射火箭:德尔塔2型Delta-7925
质量:174 kg
国际卫星标识符:2003-027A
发射时间基地:2003.6.10 13:58:46.773(EDT)在卡纳维拉尔角空军基地发射
探测设备与目的成果:
全景相机
微型热发射光谱仪
穆斯堡尔谱仪
α粒子X射线光谱仪
显微成像仪
岩石磨损工具
磁阵列
日晷
目的:1实现火星制动捕获、高速进入、快速降速、气囊软着陆
2拍摄高分辨率、彩色、立体的火星表面和天空
3通过探测岩石和岩石的热辐射模式来确定它们的矿物学性质
4识别含铁矿物,获得有关早期火星环境条件的信息
5确定构成岩石和土壤的元素,提供有关火星地壳形成、风化过程和水活动的信息
6提供岩石和土壤的极端近距离黑白照片,为矿物和元素数据的解释提供背景
7用砂轮清除灰尘和风化岩石,露出下面的新鲜岩石
8收集空气中的灰尘,便于科学仪器进行分析
9确定准确的颜色、亮度和仪器收集的其他信息
成果:很久以前火星比较潮湿、火星上的环境可以维持微生物的生命、利用火星探测器的数据,科学家们还重建了火星被海水淹没的古老过去
发射过程:勇气号和机遇号是双胞胎火星车,勇气号先发射,数周后则轮到机遇号。火星与地球都是围绕太阳同向而转,每26个月才有很短的间隙处于同一轨道,这是唯一最省燃料的发射方式,并需要火箭发动机推动火星车到火星,只需将探测车发射到火星轨道,让它沿轨道飞行3亿公里,7个月后将达到。7个月内火星车仍然需要不断修正方向和定位,确保在古谢夫陨石坑登陆。
到达火星大气层时,由于信号从地球到火星需要10分钟,而探测器穿过大气到着陆只需6分钟,因此这段路程探测器需自动完成:
第一步:勇气号登陆车开始打开覆盖飞船一半面积的防热罩,然后登陆车和母船分离,勇气号开始呼啸着进入火星大气层。
第二步:此时,勇气号速度大约是19300公里/每小时,在降落前4分钟中,登陆车要利用大气摩擦力减缓速度,利用挡热板来抵制高温对勇气号的侵袭。
第三步:速度得到减缓后,勇气号飞行速度将达到1600公里/每小时。这样,在探测器处于商业飞机类似飞行高度下,时间只剩下100多秒。
第四步:此刻,携带降落伞打开,迫使速度再降至321公里/每小时;这时离着陆还有6秒钟,勇气号距离火星只有91公里。
第五步:减速火箭装置再迫使飞行速度降低零速率,这时距火星大约只有4层楼的高度。在自由落体运动中,勇气号依靠安全气囊防止受到撞击。此刻,勇气号大约以48公里/每小时的速度撞击火星。当然,如果有狂风,登陆速度可能达到80公里/每小时。
第六步:在气囊和支架保护下,重达174公斤的勇气号将反弹到4层楼高,并上下蹦跳多次。科学家指出,反弹次数大约在30次左右,其目的正是为减缓着陆的速度,防止器械猛烈撞击下损害。
第七步:打开太阳能电池板获取电能,伸出摄影杆和天线,通过向奥德赛火星轨道器转发信号显示着陆成功
任务结束:因为太阳能电池板的蒙尘,勇气号的电力供应一直在持续下降,2005年3月12日和2009年2月6日两次大风吹散了尘埃,电力得到恢复。
2006年,六个车轮中的右前轮失灵。
2009年5月,在通过特洛伊沙地时,车轮陷入软土,其中一个故障又使勇气号无法动弹,之后的观测一直被限制在原地,此后有过几次解救行动但都失败。
2010年1月26日NASA宣布放弃拯救,勇气号从此转为静止观测平台。
2011年3月22日,NASA最后一次联络上勇气号;2011年5月25日,NASA在最后一次尝试联络后结束勇气号的任务。
探测器:机遇号
制造商:美国国家航空航天局
发射火箭:Delta-7925H
质量:180kg
国际卫星标识符:2003-032A
发射时间基地:2003.07.08 在卡纳维拉尔角空军基地发射
探测设备与目的成果:
同勇气号
发射过程:
1)机遇号于2004年1月25日5:05(UTC)降落在比原计划亨利撞击坑偏东25 km的老鹰撞击坑(1.95 S 354.47 E)
2)在2006年3月22日,机遇号离开了黑暗撞击坑并开始前往维多利亚撞击坑的旅程,后来于2006年9月抵达
3)在2007年1月4日,机遇号和勇气号都接收到了给车上电脑用的新航程软件,新的系统能够让漫游车决定是否传送一张照片、是否使用机械手臂来研究岩石,为科学家们节省很多时间不用去过滤数百张的照片来找他们所想要的那一个
4)在2007年6月沙尘暴让太阳能电力快速下降
5)2008年8月24到28日(第1630到1634个任务日),机遇号在经历了双胞胎勇气号类似遇过踩到道钉似的意外而造成右前轮故障之后离开了维多利亚撞击坑。在前往努力撞击坑的路上,机遇号将会在子午线高原上研究一连串的深色大卵石
6)2009年3月7日(第1820个任务日),机遇号自从2008年8月份离开维多利亚撞击坑并行走了约3.2公里后到现在,抵达了努力撞击坑的边缘。它也观察到了距离约38公里远的Iazu撞击坑,并估算出其7公里的直径。
7)在2010年1月28日(第2138个任务日),机遇号抵达了康塞普西翁撞击坑。在前往努力撞击坑之前,它成功的绕了这个直径10米的撞击坑走了一圈。在这段时间里,电力供应从每小时305瓦降低至每小时270瓦。在2010年9月8日,NASA宣布机遇号已经抵达维多利亚撞击坑和努力撞击坑之间行进路线的一半。
8)2015年3月11日机遇号火星漫游车在火星马拉松的冲刺阶段,为了研究从未见过的岩石,放弃了最后的冲刺。
任务结束:
1)2018年6月火星上刮起了巨大的遮天蔽日的沙尘暴,美国宇航局与机遇号失去联系。
2)2018年9月3日,美国航天局喷气推进实验室日前发布消息,与地球失联多日的机遇号火星车有望重新吸收阳光充电,并启动修复程序。
3)2018年10月31日,NASA表示,机遇号火星漫游车或将永久失联。该漫游车目前位于火星奋斗撞击坑边缘。自从一场猛烈的沙尘暴席卷了整个火星以来,机遇号已失联达四个月之久。此前NASA启动了一项为期六周的监听项目,试图接收机遇号传来的信号。但如今六周已经过去,这台太阳能漫游车仍处于休眠状态。再过不久科学家就将放弃联系它。
4)2019年2月13日,由于无法跟探测器取得联系,美国国家航空航天局正式宣布结束机遇号火星探测器的使命,机遇号已经在火星上运作了15年
探测器:凤凰号
制造商:亚利桑那大学、美国国家航空航天局
发射火箭:Delta-7925
国际卫星标识符:2007-034A
发射时间基地:2007.8.4在卡纳维拉尔角空军基地发射
探测设备与目的成果:
机械臂(RA)
机械臂摄像机(RAC)
热析气分析仪(TEGA)
火星下降成像仪(MARDI)
气象站(MET)
表面立体成像仪(SSI)
显微镜、电化学和电导率分析仪(MECA)
目的:1确定极地气候和天气与地表的相互作用以及至少90太阳日的北纬70度附近低层大气组成
2确定在大气下降过程中的大气特征
3描述形成北部平原和近地表风化层的物理性质(侧重于水的作用)
4确定水的矿物学和化学成分以及风化层的吸附气体和有机物含量
5描述水、冰的 历史 、极地气候以及探究过去和现在火星表面和地下环境的孕育生命的潜力
6实现火星制动捕获、高速进入、快速降速、伞降动力软着陆
7成像设备和传感器的测试
8通过中继,实现巡视器与地球远距离通信
9火星探测科学数据收集
10工作尽可能长久、持续
成果:凭借着科学载荷收集了大量数据并拍摄了大量图片,为研究水的地质 历史 和寻找可能存在于冰土边界的可居住地带的证据的科学目标提供了实现支持。发现了高氯酸盐的存在、火星的气候循环、火星北极的景观、火星表面的水、火星北极的气候、火星土壤成分等
发射过程:
2007年8月4日探测器成功发射,大约花了10个月时间,到达火星轨道
2008年5月25日探测器进入大气层,隔热板使其在初始阶段减速。大约3分钟后,降落伞展开,15秒后热防护罩弹出,10秒后展开着陆腿,50秒后启动雷达。在1公里的高度,降落伞被释放。接下来的动力下降和软着陆系统是使用一个脉冲推进系统和8个推进器实现的,当脚垫传感器检测到已着陆时系统关闭。下午7:53:44,探测器在北纬68.15度,西125.9度的一个无巨砾、冰岩比高(30-60%)的区域着陆。太阳能电池板在15分钟后被展开,以确保尘埃沉降完毕。然后凤凰号拍摄了它自己和周围环境的第一张照片。当通信恢复时,第一批图像和探测器 健康 状况遥测一起被传送回地球。凤凰号可通过奥德赛轨道器的UHF或火星勘测轨道器和火星快车或中增益X波段天线作中继通信
任务结束:2008年10月28日因太阳高度角过低和严重沙尘暴造成供电不足,凤凰号进入安全模式,随后着陆器关闭四个加热器以节约电源,这进一步造成凤凰号的机械臂和大气分析仪无法使用。最后一次通信是在2008年11月2日电力耗尽之前。2010年1月18日、2月、4月 NASA尝试联系均未成功后,通过火星侦察轨道器拍摄图像分析可能是二氧化碳凝华成干冰把太阳能电池板压坏。2010年5月24日,发现无法挽救凤凰号后宣布其结束使命
探测器:好奇号
制造商:美国国家航空航天局
发射火箭:Atlas-5(541)
质量:3893kg
国际卫星标识符:2011-070A
发射时间基地:2011年11月26日在卡纳维拉尔角空军基地发射
探测设备与目的成果:
桅杆摄像机(Mastcam)
火星手持式透镜成像仪(MAHLI)
火星下降成像仪(MARDI)
α粒子X射线光谱仪(APXS)
化学和摄像工具(ChemCam)
化学和矿物学仪器(CheMin)
火星样本分析工具(SAM)
辐射评估探测器(RAD)
中子动态反照率工具(DAN)
火星车环境监测站(REMS)
火星科学实验室进入下降和着陆仪器(MEDLI)
目的:1确定环境中有机碳化合物的性质和数量
2列出火星可能生命的化学组成部分
3识别可能影响生命进行过程的特征
4从化学和同位素上研究火星表面和近表地质材料的矿物组成
5解释形成和改变火星岩石和土壤的过程
6评估长时间尺度(即40亿年)的大气演化过程
7确定水和二氧化碳的现状、分布和循环
8描述表面辐射的广谱特征,包括银河宇宙辐射、太阳风和次级中子
9实现将一个非常大的,重型的火星车降落到火星表面的能力
10实现在12.4英里(20公里)着陆区更精确着陆的能力
11火星上实现远距离的机动性,用于研究不同环境和分析在不同环境下发现的样本
12工作尽可能长久、持续
成果:好奇号凭借着科学载荷收集了大量数据并拍摄了大量图片,为 探索 火星是否是过去或现在的生命的可能栖息地的科学目标提供了实现支持。
发射过程:
2011年11月26日探测器成功发射,离开地球轨道并完成8个月的航行后到达火星轨道
2012年8月6日探测器综合以前着陆器的着陆经验,采用天空起重机操作,实现了超重型探测器的成功着陆,具体步骤:
第一:由空间进入火星大气,隔热罩隔热,速度由6km/s变为1km/s
第二:降落伞打开,速度降至100m/s左右,距离地表高度数公里
第三:观察地表,抛弃防护罩,点燃火箭引擎反推
第四:降至20m高,相对速度几乎为0,启动天空起重机操作,弹簧伸出,使好奇号着陆
第五:系绳被切断,着陆系统飞离,在安全距离外坠毁
2012年8月6日凌晨1时32分探测器在南纬4.5度、东经137.4度的盖尔陨石坑着陆
任务结束:由于好奇号是核电池驱动的,所以火星巨大的沙尘暴对好奇号影响不大,直到现在好奇号还在努力工作
探测器:洞察号
制造商:美国国家航空航天局
发射火箭:Atlas V 401
质量:358 kg
国际卫星标识符:2018-042A
发射时间基地:2018年5月5日在范登堡空军基地发射
探测设备与目的成果:
SEIS(内部结构地震实验)
HP3(热流和物理性质探测器)
RISE(旋转和内部结构实验室)
温度和风传感器(TWINS),用于测量任务平台表面的风和温度
一个用于大气压力的传感器
一个磁强计
两台摄像机,用于辅助部署和仪器环境
一台红外辐射计,用于测量影响热流实验的表面温度
甲板上还安装了一个小型被动激光反射器
目的:1)火星地核的大小、成分和物理状态(液体/固体)
2)火星地壳的厚度和结构
3)火星地幔的成分和结构
4)火星内部的热状态,并测量内部地震活动的震级、速率和地理分布
5)火星遭受陨石撞击的频率
6)实现火星软着陆,并降落在指定地点
7)利用机械臂部署仪器至指定位置
8)利用钻头钻探,深度5米
9)实现数据传输与通讯
10)工作尽可能长的时间
成果:1科学家们在继续用钻头工具尝试解决问题,挖到超过30厘米的深度,并希望它能正常工作。
2地震仪在2019年4月6日检测到了第一次火震。
3提供来自火星的每日天气报告,包括着陆点记录的温度、风和气压的统计数据。
4捕捉到了火星风振动引起的低沉隆隆声,在2018年12月1日,火星风的风速约为每秒5至7米,这些风与从轨道上观测到的着陆区尘暴条纹的方向一致
发射过程:
2018年5月5日探测器发射升空,执行人类首个探究火星内心深处的探测任务。在为期接近半年的火星轨道转移后,着陆器跳入稀薄的火星大气层。
2018年11月26日探测器以19800公里时速进入火星大气层,并打开隔热板,接着7分钟内用降落伞减速至时速8公里。最后发射反推火箭,用三条腿着陆在火星埃律西昂平原。
2018年11月26日14时54分探测器在火星成功着陆,随后洞察号通过与其同行的迷你卫星于15时传回了火星的第一张照片。
2019年2月19日起根据洞察号提供的数据,美国航天局开始在网上发布火星每日天气报告,提供火星气温、风速、气压等信息。
2019年3月18日洞察号将其超灵敏的地震仪置于火星表面。该仪器旨在通过探测火星震的轰鸣声来揭示有关火星内部的谜团。几周后,着陆器首次听到了火星上的微小震颤。这种新发现的噪声很可能由来自大气风的低频压力波引起,这些大气风在火星表面呼啸而过,在火星表面产生浅浅的长周期波(瑞利波)。
任务结束:主要任务将持续约两年,于2020年11月24日结束
探测器:希望号
制造商:阿联酋空间局
发射火箭:H-2A
质量:1500千克
国际卫星标识符:2020-047A
发射时间基地:2020年7月19日在种子岛航天中心发射
探测设备与目的成果:
探测成像仪(EXI)——一种高分辨率多波段(可见光和紫外)相机
火星紫外线和远紫外光谱仪(EMU)
火星红外光谱仪(EMIR)和FTIR扫描光谱仪
目的:1寻找当前火星天气与火星古代气候之间的联系
2通过跟踪氢和氧的行为和逸出,研究火星大气向太空的损失机制
3研究火星大气的上下层之间是如何联系的
4绘制出一幅火星大气层每日变化的全球图片
发射过程:
2020年7月19日21:58:14希望号发射升空,发射后希望号在地球停泊轨道上经过了加速,从而进入火星转移轨道。经过200天的火星转移,希望号将进入一个绕火星的椭圆轨道,大约22000 x 44000公里,周期55小时,倾角25度,近心点在赤道附近
2020年11月8日阿联酋副总统兼总理、迪拜酋长谢赫·穆罕默德在社交媒体上宣布,希望号火星探测器将于当地时间2021年2月9日晚7时42分抵达火星
任务结束:在途
探测器:天问一号
制造商:航天五院(着巡组合体),航天八院(轨道器)
发射火箭:长征五号Y4
质量:约5吨
国际卫星标识符:2020-049A
发射时间基地:2020年7月23日在文昌航天发射场发射
探测设备与目的成果:
中分辨率相机
高分辨率相机
环绕器次表层探测雷达
火星矿物光谱分析仪
火星磁强计
火星离子与中性粒子分析仪
火星能量粒子分析仪
地形相机
多光谱相机
火星车次表层探测雷达
火星表面成分探测仪
火星表面磁场探测仪
火星气象测量仪
目的:1研究火星形貌与地质构造特征。探测火星全球地形地貌特征,获取典型地区高精度形貌数据,开展火星地质构造成因和演化研究
2研究火星表面土壤特征与水冰分布。探测火星土壤种类、风化沉积特征和全球分布,搜寻水冰信息,开展火星土壤剖面分层结构研究
3研究火星表面物质组成。识别火星表面岩石类型,探查火星表面次生矿物,开展表面矿物组成分析
4研究火星大气电离层及表面气候与环境特征。探测火星空间环境及火星表面气温、气压、风场,开展火星电离层结构和表面天气季节性变化规律研究
5研究火星物理场与内部结构。探测火星磁场特性。开展火星早期地质演化 历史 及火星内部质量分布和重力场研究
6突破火星制动捕获、进入、下降、着陆、长期自主管理、远距离测控通信、火星表面巡视等关键技术,实现火星环绕探测和巡视探测,获取火星探测科学数据。通过这一任务的实施,建立独立自主的深空探测基础工程体系,掌握深空探测基础共性技术,形成开展深空探测的基础工程能力,推动中国深空探测活动可持续发展
发射过程:
2020年7月23日12时41分天问一号发射升空
2020年7月27日天问一号在飞离地球约120万千米处利用光学导航敏感器获取了地月合影,合影图像中,地球与月球一大一小,均呈新月状
2020年8月2日7时0分天问一号探测器3000N发动机工作20秒钟,完成第一次轨道中途修正,继续飞向火星
2020年9月20日23时天问一号4台120N发动机同时点火工作20秒,完成第二次轨道中途修正,并在轨验证了120N发动机实际性能
2020年10月1日国家航天局发布中国首次火星探测任务天问一号深空自拍的飞行图像
2020年10月9日23时天问一号主发动机点火工作480余秒,顺利完成深空机动。天问一号的飞行轨道变为能够准确被火星捕获的、与火星精确相交的轨道
2020年10月28日22时天问一号8台25N发动机同时点火工作,完成第三次轨道中途修正,并在轨验证了25N发动机的实际性能。该次轨道中途修正,是为了在深空机动后,对转移轨道再次进行微量调整,使其按照预定时间与火星交会
2021年1月3日6时天问一号已经在轨飞行163天,飞行里程突破4亿千米,距离地球约1.3亿千米,距离火星约830万千米。探测器姿态稳定,按计划将在2021年2月实施近火制动,进入环火轨道,准备着陆火星
任务结束:在途
探测器:毅力号
制造商:美国国家航空航天局
发射火箭:Atlas-5
国际卫星标识符:2020-052A
发射时间基地:2020年7月30日在卡纳维拉尔角空军基地发射
探测设备与目的成果:
Mastcam-Z摄像机系统
MEDA环境动力学分析仪
MOXIE火星氧气原位资源利用实验
PIXL X射线岩石行星化学仪
RIMFAX雷达成像仪
SHERLOC拉曼光谱和发光光谱对有机物和化学物质进行扫描的环境仪
SuperCam超级摄像头
火星直升机机智号
目的:1确定过去能够支持微生物生命的环境
2寻找可能存在微生物生命的迹象
3收集核心岩石和风化层样本,并将其储存在指定地方,以备将来执行任务
4测试火星大气中的氧气产量
5证明在稀薄的火星大气中可以实现自主、可控的飞行
发射过程:发射当天发生了不大不小的意外,探测器由于地球阴影导致传感器触发额外低温自行进入安全模式,关闭了除基本系统外的所有系统。之后任务控制部门向探测器发送了命令,让其回到正常状态,探测器将经过7个月左右的星际飞行,计划于2021年2月18日登陆火星的杰泽罗陨石坑,寻找古代微生物生命迹象,开展第一次收集和保存火星岩芯和尘埃样品。毅力号是第一台为战利品准备了返程票的火星车。它将会把有可能是生命迹象的岩石和沉积物样本打包起来,留待后续火星项目送回地球。
任务结束:在途
成功着陆火星的探测器有几个
在火星上已经成功登陆了八辆探测器,分别为海盗1号、海盗2号、索杰纳号火星车、凤凰号探测器、机遇号探测器、勇气号探测器、好奇号探测器、洞察号探测器、天问一号。
1、海盗1号和海盗2号
NASA在1975年8月和9月分别发射了两枚火星探测器,在飞行了10个月以后,都成功在火星着陆。
2、索杰纳号火星车
这辆火星车设计有六个轮子,是首个能移动的探测器,在1997年7月登陆火星后只运行了三个月就失去了联系,虽然运行的时间非常短暂,但依然传回了数千张火星照片。
3、凤凰号探测器
NASA于2008年发射了凤凰号探测器,这辆探测器成功降落在火星的北极区域,随身安装了小型挖掘工具可以探测火星土壤下是否存在水,也确实发现了火星两极有冰存在的证据。
4、机遇号探测器
“机遇号”探测器是2004年1月登陆火星一直运行到2018年才因故障失联,前后一共在火星上运行了14年,前后传回了二十多万张火星照片,总共行驶了超过45公里远远超出了科学家的预期。
5、勇气号探测器
与“机遇号”同时发射的“勇气号”在成功着陆后也一直运行到2011年因车轮被卡住无法动弹而失联,可以这两辆火星车在火星探索上都取得大获成功,但是因携带的设备不够完善而无法完成更复杂的工作。
6、好奇号探测器
NASA耗资26亿美元打造的“好奇号”在2012年8月登陆火星以来,直到现在依然保持了正常运行,也是目前火星表面唯一可以四处探索的火星车,如今“好奇号”已经持续工作了2000天。
7、洞察号探测器
于2018年成功着陆的“洞察号”是一辆无法移动的探测器,它的工作就是专门检测火星内部地质活动和分析岩石成分,虽然已经登陆一年多时间,但在钻孔过程中遇到了许多困难导致钻头被卡一度陷入停顿,不过前段时间经过不懈努力终于成功钻入地下。
8、天问一号
2021年5月15日7时18分,天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。