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火星探测车工作原理

来源:博闻网 时间:2009-04-02 02:13:04

  • 探测车上有一个显微照相机,与钻孔机安装在同一机械臂上,科学家可以利用它来仔细观察岩石的微细结构。
  • 探测车还有一台质谱仪,能够探测到岩石中含铁矿石的成分。质谱仪也安装在同一个机械臂上。
  • 另外,机械臂上还装有阿尔法粒子和X射线分光计,用于侦测土壤和岩石放射的阿尔法粒子X射线。根据岩石的这些性质能帮助确定它的成分。
  • 探测车上三个不同的部位都装有磁铁。含铁砂粒会粘到磁铁上,这样科学家们就可以分别使用相机和分光计对它们进行观察和分析。
  • 探测车上有三架不同的无线电天线,可以选择任意一个将所得数据传回地球。要装下所有这些仪器设备、马达系统和发电器件要求探测车的尺寸很大——约有一台小型乘式割草机那么大。以下是相关数据[参考]:

    尺寸对比:从左至右分别是新型火星探测车、装配小组的部分成员以及旧型火星车(探路者任务使用的旅居者号火星车的复制品)。
    NASA供图
    尺寸对比:从左至右分别是新型火星探测车、装配小组的部分成员以及旧型火星车(探路者任务使用的旅居者号火星车的复制品)。

    • 1.5米高(包括上面的桅杆)
    • 2.3米宽
    • 1.6米长
    • 174公斤重
    • 最大速度:可能是30米/小时,每天最多行进100米。
    • 根据此页,全景照相机:
        Pancam是一种多光谱的立体全景成像系统,包括两架置于桅杆上的数码照相机(位于火星地表上方1.5米处)。Pancam系统可以利用桅杆实现360度全方位和在正负90度的俯仰角下进行拍照。每个Pancam照相机使用一个有效成像面积为1024×1024的CCD监测器阵列。Pancam照相机有……一个16×16的视野。
    • 造价:一共大约是8.2亿美元(两辆探测车)
      用于设计/开发环节的6.45亿美元+用于Delta运载火箭及发射的1.00亿美元+用于探测操作的0.75亿美元探测车的车身是一个叫做电子恒温箱(WEB)的封闭箱体。这个箱子的作用非常关键,因为火星表面温度在夜间会降低到零下100摄氏度。如果不采取任何保暖措施使温度维持在零度以上,则电池和很多电子原件都会停止工作。

      探测车的车身是一个叫做电子恒温箱(WEB)的封闭箱体
      NASA供图

      WEB箱是一种隔热箱,内含:

      • 探测车的计算机中枢
      • 锂电池
      • 无线电及其放大装置
      • 控制各种分光计等仪器的电子设备

      探测车的组件
      NASA供图
      探测车的组件

      基本上,所有无法抵御零下100度低温的器件都被置于恒温箱中。

      恒温箱通过三种不同机制实现保温:

      • 工作状态下的各电子模块本身可以产生热量。以计算机为例,它的功率为7瓦,所以产生的热量与一盏7瓦电灯泡相当。
      • 计算机可以打开多个功率为1瓦的小型电阻加热器来提升温度。
      • 八个放射球(二氧化钚)中的钚原子发生衰变时能产生热量。这些球非常小——只有豌豆大小。小球被防辐射合金包裹着,装在碳纤维盒子中。一旦运载火箭Delta中途炸毁,或者飞船重新返回了大气层,这些盒子能够保证小球不发生核泄漏。
作者:Marshall Brain  责任编辑:

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