目标三:暂存样本,从大约30个有希望找到生物痕迹的岩石和表土目标上钻取样本,并将其存储在火星表面的具体位置。 目标四:为载人登陆做准备,测试从火星二氧化碳大气中产生氧气的能力。火星大气非常稀薄,而且二氧化碳含量高达96%。人类肯定不能直接呼吸火星大气,但二氧化碳的存在,让人们看到了制取氧气的希望。假如能够用火星大气制氧,未来的火星基地就可以自己解决呼吸问题,还可以支持更大规模的火星科考与资源开发。 能在石头上打眼的冲击钻 在火星表面作业中,“毅力号”的主要工作是在石头上打洞。具体分为以下几个步骤: 第一步:找到有价值的岩石。科研人员特别希望能找到在水中形成或被水改变的岩石。水是生命的关键,如果这些岩石含有有机分子,那就更有趣了。 第二步:采集岩样。一旦科研人员确定了一个感兴趣的岩石目标,“毅力号”就会动用钻机,钻出一个核心样本。钻机的原理和我们在地球上给空调打孔的水钻一样,但考虑到“毅力号”的承载能力和发电功率都很有限,而且也不可能加水冷却及润滑,它的钻取深度只有2英寸(大约5厘米)。 第三步:密封岩石样本。岩芯样品钻取下来后,就要放进预先清洗过的样品管里,盖上盖子。按照地球上岩石的密度计算,每个样品重约半盎司(15克)。 第四步:携带样品。存好样品后,“毅力号”会把管子插进自身携带的一个储存架上,然后带着它继续行进,直到任务小组在火星表面选好一个临时存储位置为止。因为这些样品来之不易,所以任务小组把这些临时位置称为“战略位置”。 最后一步:保存样本。将火星样本放在火星表面的一个位置,等待2022年美国宇航局发射另一个探测器到火星。这个探测器具备从火星表面起飞的能力,它会找到“毅力号”存放样品的地方,把它取走带回地球。 与众不同的机械臂 钻探工作的主角是“毅力号”的机械臂。这条2.1米长的机械手臂可以像人的手臂一样运动。它有肩膀、肘部和手腕关节,保证了最大限度的灵活性。这只手臂可以让火星车像人类地质学家一样工作,用“手”或转塔握住和使用科学工具。火星车的“手动工具”可以从岩石中提取岩芯,拍摄显微图像,分析火星岩石和土壤的元素组成和矿物组成。 “毅力号”使用机械臂在岩石上打洞 这条机械臂有5个自由度,是通过名为“旋转执行器”的微型马达实现的,这5个自由度是肩关节、臂关节、肘关节、腕关节和转塔关节。 手臂末端转塔就像一只手,可以握持相机、矿物和化学分析仪,用来研究火星过去的可居住性,并选择最具科学价值的样本进行储存。 能在火星上起飞的“才智号” 除“毅力号”本身外,它还携带了1架名为“才智号”的小型直升机,能够对火星车着陆区域附近进行空中侦察。一旦成功,“才智号”将成为人类首架在其他行星上飞行的可控飞行器。 “毅力号”携带的“才智号” “才智号”的命名来自美国亚拉巴马州高中生瓦尼莎·鲁帕尼,最终被美国宇航局选中。 据悉,只有1.8公斤重的“才智号”,并未配备科学仪器。它由两个反向旋转的螺旋桨提供升力,旋转角速度为2400转/分钟,水平移动速度10米/秒,爬升速度3米/秒。“才智号”将在一个月的试验行动中开展一系列短时飞行任务。 “才智号”从火星上起飞模拟图 美国宇航局表示,若获成功,“才智号”有望为未来利用旋翼飞机对火星开展广泛的空中探测铺平道路。 |