科普：美国“毅力”号火星车有何独特之处

　　美国“毅力”号火星车30日搭乘美国联合发射联盟公司“宇宙神5”型运载火箭，从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空，前往火星寻找生命可能存在过的迹象。

　　今年7月至8月是每26个月一次的火星探测发射窗口期。继阿联酋首个火星探测器“希望”号和中国首次自主火星探测任务“天问一号”探测器之后，作为这个“火星季”发射的第三个探测器，美国“毅力”号有何独特之处？

　　7月30日，在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地，“毅力”号火星车搭乘的美国联合发射联盟公司“宇宙神5”型火箭发射升空。新华社发（美国航天局供图）

　　探索火星生命迹象

　　据美国航天局介绍，继“好奇”号火星车之后，“毅力”号将成为该机构造访火星表面的第9个探测器。“毅力”号任务的目标包括寻找火星远古时期可能存在过的生命迹象，探索火星的地质和气候特征，收集岩石和土壤样本以供未来送回地球，以及为未来机器人和人类探索火星积累技术等。

　　按计划，“毅力”号将于2021年2月18日在火星赤道以北的耶泽罗陨石坑着陆，并至少花费一个火星年（约687地球日）对着陆区域进行探索。

　　之所以选择在耶泽罗陨石坑着陆，是因为这一区域过去是三角洲，极有可能在此发现过去微生物生命存在的迹象。据美国航天局介绍，耶泽罗陨石坑直径约45千米，位于火星赤道以北的伊西底斯平原西缘。约30亿至40亿年前，一条河流流入耶泽罗陨石坑当时所在水域，形成了充满碳酸盐矿物和粘土的沉积物。任务团队认为，这个古老的三角洲地区可能保存了有机分子和其他潜在的微生物生命迹象。

　　“毅力”号搭载的科学仪器可探测有机物质以及测量岩石、土壤成分等，将帮助其找寻火星上可能存在过的生命。

　　7月30日，在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地，“毅力”号火星车搭乘的美国联合发射联盟公司“宇宙神5”型火箭发射升空。新华社发（美国航天局供图）

　　“毅力”号上的黑科技

　　“毅力”号大约3米长、2.7米宽、2.2米高（不含机械臂），重约1025千克，大小相当于一辆小汽车，是迄今美国航天局建造的体积最大、重量最重的火星车。

　　美国航天局介绍说，“毅力”号搭载了多项有助未来人类探索和登陆火星的技术。它是携样本贮存系统前往火星，在火星上收集到的岩石和土壤样本计划未来由其他火星探测任务带回地球。

　　据介绍，“毅力”号整个旅程包括发射、约5亿公里的飞行以及安全降落火星表面前的“恐怖7分钟”历险。火星车将借助由自带火箭提供动力的、名为“天空起重机”的助降系统着陆在火星，其减速伞上的传感器将记录它进入火星大气层时升温及运行情况，从而帮助工程师优化未来载人探测器及宇航员栖息设施等大型太空设备的着陆设计。“毅力”号还搭载了名为“地形相对导航”的系统，它能使火星车迅速“理解”自己在火星表面所处位置，在向着火星表面降落过程中自动调整下降轨迹，以降至安全着陆点。

　　为了研究火星表面地质特征，“毅力”号还搭载了名为“火星地下实验雷达成像仪（RIMFAX）”的探地雷达，这将是第一个在火星表面运行的探地雷达，科学家可以利用它拍摄高清图像，以研究被掩埋的古代河床等地质特征。RIMFAX未来还有望用于寻找地下冰层的储存点，帮助宇航员获取饮用水资源。

　　7月30日，在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地，“毅力”号火星车搭乘的美国联合发射联盟公司“宇宙神5”型火箭发射升空。新华社发（美国航天局供图）

　　首架火星直升机同行

　　“毅力”号近7个月的行星际旅程并不孤单，有一个特别的“小伙伴”同行，它就是首架火星直升机“机智”号。

　　据美国航天局介绍，“机智”号构造轻巧，重量只有约1.8公斤，能够通过太阳能板自行充电，每次最长飞行时间90秒，最长飞行距离300米，飞行高度约3米至4.5米，它将成为首架在地外行星飞行的直升机。

　　旅途中“机智”号将栖身于“毅力”号“腹部”，到达后它将迎接火星恶劣自然环境的挑战。为了能在稀薄的火星大气层中飞行，与同样质量可在地球飞行的直升机相比，“机智”号螺旋桨叶片要大得多，转速也要快得多。“毅力”号着陆点耶泽罗陨石坑的夜间温度可低至零下90摄氏度，如何在寒冷的火星夜晚生存下来也成为“机智”号主要任务之一。

　　美国航天局表示，如果“机智”号首飞成功，将在30个火星日（约31个地球日）的窗口期内执行后续4次试飞任务。任务团队将通过“机智”号验证在火星大气层飞行所需要的技术，为筹备未来机器人或人类探索火星时携带的先进飞行器打下基础。