了解NASA“好奇号”火星车的前世今生

　　2013年12月，好奇号项目组接连在《科学》杂志上发表文章，报告了最近好奇号测定火星岩石的研究。“Cumberland”是好奇号在火星上钻探取样的第二块岩石，也是第一块被在原地进行就地年龄分析的岩石样品。美国加州理工学院的肯尼斯·法雷(KennethFarley)教授发表的一篇论文详细报告了对这块岩石的分析过程。该团队测量数据显示这块火星岩石的年龄大致在38.6~45.6亿年之间。这也符合此前科学家们对盖尔陨坑的年龄估算。

　　好奇号火星车：动力——核能！

　　地球上的车子，用汽油的、柴油的、天然气的、电动的、燃料电池的……但是都没见过用核动力的吧！好奇号搭载有一枚由美国能源署提供的钚238（plutonium-238）放射性同位素原料。钚238是一种强力的α射线源，即可以释放出氦核射线的放射性物质。一个钚238释放出一个氦核（两个中子和两个质子）以及5.6MeV能量后，就会衰变为一个铀234。钚238的半衰期为87.7年，就是说1克钚238在87.7年后才有0.5克衰变成铀234，所以是挺危险的放射性材料。

　　不过由于持续衰变，钚238会产生热能，1克钚238能持续产生约0.5瓦的能量。好奇号搭载有4.8kg钚238，因此可以持续产生约2000瓦（2kW）的热能，并且在14年后还能有80%的能量输出。这个能量远高于太阳能电池板提供的能量，跟一辆小摩托车的发动机功率相当了，适合用于巨大的好奇号火星车。

　　当然，光有热能还不够。波音公司与爱达荷国家实验室共同研发了一种叫多任务放射性同位素热电转换器（Multi-MissionRadioisotopeThermoelectricGenerator，简称MMRTG）的装置，可将这块核燃料2kW的热能转换成125瓦的电能，剩余的热能可用于加热车载设备。其一天的总发电量可达2.5kWh，相比起来，老一代的火星车采用的太阳能电池板一天只能产生0.58kWh的电能。

　　当然区区125瓦的瞬时功率驱动一辆接近1吨的好奇号，即使在火星的重力下也依然困难。因此好奇还搭载有两枚容量为4.2万毫安时的锂离子电池，两枚锂离子电池可利用MMRTG产生的电能充电，并且在短时间能输出更大的峰值功率，以提供给好奇号的实验设备以及行走时使用。

　　好奇号在火星的岩石中除了水，还发现了二氧化碳、二氧化硫、氢化硫、氯甲烷、二氯甲烷等较为复杂、且跟生命活动都息息相关的分子。火星曾经或者现在是否存在生命？目前还没法下定论，但如果说“火星过去的环境适合生命存在”这绝对是一个真命题。好奇号带来了越来越多的好消息，而再未来的火星征途中，相信好奇号还会有更多让人惊喜的发现。

　　不过，火星恶劣的自然环境也让“好奇号”饱受摧残。近日，NASA公布了一批“好奇号”的最新照片。与刚登陆火星时相比，“好奇号”的车身上已经覆盖了不薄的一层尘埃，而且螺栓连接处也已经出现了腐蚀痕迹，至于车轮嘛，更是被火星岩石弄得“千疮百孔”。对此，NASA工程师表示，目前积尘的水平还不至于影响“好奇号”太阳能能源系统的健康，反而是车轮上的破洞最为令人担心。目前，“好奇号”仍在继续努力向着目的地“夏普山”进发。

　　在好奇号仍在火星上努力工作的同时，NASA也在研发下一代火星车。新一代火星车预计将在2018年发射升空，2020年抵达火星。这一次，好奇号的继任者将搜索火星存在生命的直接证据。且让我们拭目以待，希望届时我们还能为大家一览这新一代的火星车！