認識“勇氣”與“機遇”

央視國際 2003年12月30日 19:13

	圖3 巡航級

	圖2 三級火箭點火

	圖1 發射級

　　“勇氣”號和“機遇”號本來稱為“火星探測巡遊車A”和“火星探測巡遊車B”，它們的任務是尋找火星遠古時期液態水存在的證據。2003年NASA徵集關於兩個漫遊車的命名方案，從徵集到的近10000個方案中，選中了9歲小姑娘索菲.考利斯的提案，於是這對孿生兄弟就有了“勇氣”和“機遇”這兩個名字。

　　索菲出生於俄羅斯的西伯利亞，出生後就生活在孤兒院裏，在2歲時被勞裏.考利斯領養並帶到美國，她有一個飛天的夢想。如今她的夢想雖然尚未實現，但是由她命名的探測器已經踏上了飛向火星的路程。的確，探測火星是需要勇氣的，而成功與否也依賴於機遇。

	圖6 著陸器花瓣打開

	圖5 減速火箭點火

	圖4 降落傘打開

　　“勇氣”號和“機遇”號由DELT-II火箭發射入軌，DELT-II由三級火箭組成。從地面發射後，其構型如圖1所示；第三級火箭分離後，進入巡航階段，此時的探測器稱為巡航級（見圖3）。在巡航過程中，探測器以2轉/分鐘的速率旋轉，達到自旋穩定，同時使攜帶的星掃描儀能夠掃描恒星，為探測器提供姿態參考基準。

　　此外，巡航期間要進行3次軌道修正，以消除導航誤差和外部干擾造成的軌道偏離。到達預定的近火星軌道後，巡航級與著陸器分離，大約在距火星表面約120km的高度，著陸器以8000m/s左右的速度再入火星大氣層;當高度降低到6-10kg時，著陸器的降落傘打開（見圖4），著陸器以360-450m/s的速度繼續下降;當高度下降到5-9km時，著陸器的防護罩分離，此時著陸器的速度是95-130m/s; 當距火星表面高度約300m時，著陸器的氣囊開始充氣，著陸器以52-64m/s的速度下降; 當距火星表面高度約為50-70m時，減速火箭點火（見圖5），最後著陸器以0-25m/s的速度接觸火星表面。著陸後著陸器彈起12次左右，並滾動約1km的距離。當著陸器靜止後，氣囊泄氣並收回，著陸器外殼的三個花瓣打開（見圖6），暴露出巡遊車。

	圖8 機械臂及岩石研磨工具

	圖7 火星探測巡遊車

　　此後巡遊車的全景攝像機將對著陸點附近360度範圍內的景象進行彩色可見光和紅外攝像，然後駛離著陸位置，開始執行探測任務，此後著陸器不再有任何用處。整個探測器質量為1063kg,其中巡遊車質量為185kg，著陸器質量為384kg,其它為整流罩、巡航級、降落傘的質量及50kg的推進劑。

　　巡遊車（見圖7）從結構上可分為車體、儀器設備箱、車輪及懸挂系統、視覺系統、機械臂及取樣分析儀器（見圖8）、通訊系統、導航系統、成像設備、溫控系統等部分。巡遊車有6個車輪，每個車輪有獨立的驅動裝置和懸挂系統，可以進行360度的轉動，以利於避障和轉彎。巡遊車有6塊太陽電池帆板，是車上的主要能源來源，此外還有兩個蓄電池，8個放射性同位素熱發生器，為夜間供電之用。

　　（北京航空航天大學：徐世傑）