火星探测史范文(精选5篇)
火星探测史 第1篇
新华社华盛顿5月19日电 (记者林小春) 美国航天局19日宣布, 该机构及其国际伙伴已经获得批准, 开始建造拟于2016年发射的一枚无人火星着陆探测器, 这一探测器将探测火星的内部情况。
美国航天局当天发表声明说, 这一探测器根据2008年在火星成功着陆的“凤凰”号探测器的设计改进, 名为“洞察”号, 全称是“地震调查、测地学和热传递内部探索”。上周, 项目团队把设计提交给航天局一个评估小组, 该评估小组批准项目进入建造阶段, 各种配套设备预计11月开始整合组装。
声明说, “洞察”号将于2016年3月从加利福尼亚州的范登堡空军基地发射, 这将是美国首次从加州发射星际探测器。“洞察”号将在火星赤道附近降落, 任务期为期两年, 它能够穿透火星地表观测火星内部, 从而研究类地行星及其内核、地幔与地壳的形成。这一任务也将推进美国本世纪30年代实施载人登陆火星任务。
火星探测技术综述 第2篇
火星探测技术综述
本文简要回顾了各国火星探测的历史,介绍了目前我们对火星的形成、演化、地质和地理特性以及气候特征等多方面的.认识,并且详细阐述了有关火星的一些未解之谜.对以后火星探测中应该关注的研究方向进行了分析,最后,结合我国的深空探测能力,讨论了我国未来在火星探测方面可做的工作以及应该配置的载荷的特性.对相关载荷的参数作了一定的分析.
作 者:许春 王成良 XU Chun WANG Chen-liang 作者单位:中国科学院上海技术物理研究所,上海,83刊 名:红外英文刊名:INFRARED年,卷(期):29(7)分类号:V416关键词:火星探测 有效载荷
火星探测史 第3篇
寿命长
美国勇气号和机遇号火星车是一对一模一样的“双胞胎”,各自长1.6米、宽2.3米、高1.5米,重174千克,大小与高尔夫球场的小车相似,于2003年6月10日和7月8日分别发射。它们主要完成的探测任务是判断火星上是否有过生物,明确火星气候特征,掌握火星地质特征;为人类探索打下基石。经过约半年的飞行,勇气号和机遇号分别在2004年的1月3日和24日经历了惊心动魄的6分钟降落过程之后在火星表面安全着陆。它们着陆方式采用与1997年在火星上着陆的“火星探路者”一样的弹跳方式。
勇气号着陆在古谢夫陨石坑,它位于距离火星赤道以南15°的地方。之所以在这里着陆,是因为科学家认为,这里平坦的地形适合着陆。但更深层次解释是,这里有可能是一个干涸的湖床,在这里更易获得火星是否存在或存在过生命的依据。不过,这里终日沙尘暴弥漫,但在设计时已经考虑到这种情况,使勇气号足以抵御沙尘暴的袭击。
机遇号着陆的区域位于与古谢夫环形山几乎相背的火星赤道以南2°的地方,它被称为梅里迪安尼平原,存在氧化铁矿物,而这些矿物通常在有液态水的环境下生成。梅里迪安尼平原是“火星地表最安全的地方”,没有岩石、灰尘和大风的威胁。
与人类相似,勇气号和机遇号火星车有“身体、大脑、眼睛”等,像一个到火星上考察的地质队员一样。按照设计,它在1个火星日能负重跋涉40米。其“身体”是1个保护内部计算机、电子学部件和电池的外壳,并具有温度控制作用。
它的“大脑”实际上是处理信息的计算机,还用于监测火星车的“健康”状况,拍摄照片、行进、操作仪器和通信也都是在这个“大脑”支配下进行的。火星车携带了一个“惯性测量单元”,能提供其位置的三维信息,能让漫游者进行精确的垂直、水平和左右移动。这个装置用于漫游者导航,可使其安全移动,能估计它所处的火星表面的坡度。为了在所有阶段都能正常工作,勇气号和机遇号温度保持在±40℃之间。在晚上,火星表面温度降到-96℃,这时火星车体内的加热器工作,使其保持在正常温度范围。
勇气号和机遇号各有9台相机,它们相当于“眼睛”。其中的6台工程相机为火星车导航服务,以用于防止它撞击障碍物;另外3台相机进行科学研究。
用于科学研究的2台全色相机安装在火星车高1.4米的支架上,因而有很宽的视场。在水平方向,全色相机可以在360°范围内转动;在仰角方向,全色相机可以围绕水平方向在±90° 范围内转动。它们可获取火星表面三维全色图像,将用于对火星表面和天空成像。全色相机基本上模仿人眼的分辨率(0.3毫弧),给出的图像就像1个地质学家站在火星表面上所看到的一样。由于它具有多光谱成像的能力,所以可帮助科学家更多地了解火星岩石和土壤中发现的矿物。
除载有全色相机和显微成像仪外,勇气号和机遇号还装备了以下探测设备:①微型热辐射光谱仪,是通过探测来自远处的热辐射来记录各种岩石和土壤的谱,从而确定矿物的类型和丰度,寻找与水作用而形成的矿物,也观测火星大气层并收集温度、水蒸汽和尘埃丰度的数据。②穆斯堡尔光谱仪,是用于研究含铁矿物的仪器,能以高的精度确定矿物的成分和丰度,因此还可以帮助了解表面物质的磁性质。③a粒子和X射线光谱仪,是通过探测由岩石和土壤发射的a粒子和X射线,进而确定它们的元素化学性质。④岩石研磨工具,可在火星表面岩石中打出直径45毫米、深5毫米的洞,然后用其它仪器详细检验清除的面积,利用岩石内部和外部差别揭示岩石的形成过程和环境对它的影响。
仪器展开装置是该火星车的“胳膊”。它通过三个铰接头(肩、肘和腕),可灵活地使仪器伸展、弯曲和与岩石精确地成一定角度。臂的末端是一个转动架,结构像手,能握住各种工具(仪器),并可以旋转350°。“胳膊”上的显微成像仪是1台单色相机,它用于近距离获取岩石和土壤的图像,提供火星岩石和土壤小尺度的信息。通过近处观测火星表面物质,可以补充其它科学仪器的发现。分析沉积岩石颗粒的大小和形状对于辨别在火星过去是否存在水是很重要的。
它们的“腿”是6个轮子,能爬45°以下的坡,并可以跨过大于轮直径(25厘米)的障碍(如岩石)或洞。每个轮也有履带,可在软的沙地行驶,也能爬越岩石。在平坦硬地上,“火星漫游者”的速度是5厘米/秒。
每辆火星车上有3套通信天线:超高频天线可以通过绕火星飞行的“火星全球勘探者”和“火星奥德赛”轨道器与地球联系,而低增益天线与高增益天线则可直接与地球联系,其中低增益天线用于数据量较低的通信传输,而高增益天线用于数据量较高的通信。
与世界第1辆火星车“索杰纳”相比,勇气号和机遇号火星车的性能有了较大的提高,实现了对火星较大范围的移动考察,标志着火星探测进入了新的重要阶段。
勇气号和机遇号上的全色相机所拍的彩色照片总像素达到1200万,清晰度是此前人类拍摄的最好火星照片的3~4倍。
勇气号和机遇号在技术和科学方面都取得了巨大成就,其中最大的技术进步在于获取科学信息的能力。除增加了相机的数量、穆斯堡尔光谱仪和微型热红外光谱仪外,还携带了岩石钻探工具和显微成像仪,在整体性能上也有很大提高,其中包括在火星车的大小和机动性等许多方面的改进。它们在工作寿命、行驶速度、探测性能等许多方面,都大大超出了设计范围,获得了大量新信息,其中最喜人的成果是证实火星表面上曾经存在水。
在美国《科学》杂志评选出的2004年度10项科学突破中,勇气号和机遇号火星漫游车证实火星表面上曾经存在水,被评为2004年世界科技领域的最大突破。美国科学家2004年12月13日称,勇气号在火星的“哥伦比亚山”地区发现了针铁矿,这种物质的发现可以证明火星上有水,它和机遇号在火星另一面所发现的黄钾铁矾一样,是当时火星上有水的最有力证据。
勇气号火星车在轮子受损的情况下,于2007年5月22日找到了迄今有关火星有水的最强有力证据。勇气号6个轮子中的一个已经不能旋转,因此,它经过的火星表面都会形成一道道深深的“沟壑”。有意思的是,正是这些不经意的动作带来了火星探测史上最重要的发现!因为“沟壑”中被“刮蹭”过的火星土显现出明亮的颜色,而勇气号对这些特殊的火星土进行化学分析后发现,其中硅石的含量竟然高达90%,而这有可能成为证明火星远古时期远比现在湿润的有力证据,因为硅石的沉积是需要大量的水作为条件的,所以火星过去可能比现在更湿润。参与火星车项目的科学家们认为,这项最新发现再次证明,在火星上曾经也存在过适合生命存在的条件。新的发现再次巩固了有关在火星上曾经有大量水存在的论断,同时也有可能证明“火星也曾是一颗适合生命生存的行星”。
2007年10月15日,美国喷气推进实验室宣布再度延长勇气号和机遇号火星漫游车的探测任务时间。这是美航宇局第五次延长它们在火星表面上的服役期。这两辆火星车已超期服役了3.5年。
这2辆火星车之所以获得许多预想不到的科学成果,与它们在工程上的超水平发挥是分不开的,其中最突出的是日行驶纪录不断被打破,并天天创造工作寿命的新记录。
虽然工程师们已为2辆火星车制订长期计划,但由于它们已经“超期服役”这么长时间,任何一个部件随时都有可能损坏,因此即使明天有一辆火星车“寿终正寝”也不奇怪。尽管勇气号和机遇号早已过了“保修期”,但科学家们仍期待着它们在未来几个月中能继续获得新发现。它们取得的任何成果都将是“额外的奖赏”。
载人火星探测计划的生物医学准备 第4篇
载人火星探测计划的生物医学准备
□□火星是太阳系中的一颗行星,其赤道半径和自转周期与地球极其相近,而且环境条件与地球最为接近,是最有可能存在生命的行星.人类要飞出地球,进行远距离的`太空飞行,除了到月球以外,最有可能实现的就是飞往火星.自1962年苏联发射第一个火星探测器以来,人类至今已经发射了数十个火星探测器.目前,各航天大国除了制订登月计划之外,都纷纷考虑进行单独或联合载人火星飞行计划.可以预言,在火星登陆将会是21世纪人类的壮举.
作 者:江丕栋 作者单位:中国科学院生物物理研究所刊 名:国际太空英文刊名:SPACE INTERNATIONAL年,卷(期):“”(10)分类号:关键词:
中国火星探测“借船出海” 第5篇
中俄携手共探火星
火星,这个神秘的红色星球,始终吸引着人类探索的目光,前苏联和美国等国家先后对它进行了探测。它有两个十分著名的卫星,分别为火卫一和火卫二。火卫一是火星的两颗卫星中较大的一颗,直径有26千米,是太阳系中最小的卫星之一,也是离火星较近的一颗。火卫一与火星之间的距离是太阳系中所有的卫星与其主星的距离中最短的,从火星表面算起,只有6000千米,而且它一直没有任何地质变化,至今还保持着原始的模样。
因此,研究火卫一土壤物质的构成情况,确定火星土壤的成分及其物理机械性能和磁性,将拓宽人们对火星的认识,了解火星的过去和演变过程,并预测未来,尤其是考察火星上有没有水源和水质情况,从而最终找到火星上有没有生命这一重要线索。这也将推进人类对太阳系形成的探索,也有利于科学家们进一步了解太阳系以及地球产生和发展的历史。
自苏联于1962年发射“火星一号”探测器前往火星探险失败后,苏联,俄罗斯从未放弃过登陆火星的梦想。虽然俄罗斯多次向火卫一发射探测器,均以失败告终,但也取得了一些重要的科研成果,在星际探测领域积累了相当丰富的经验。
从1985年就开始研制标准化的火卫一火星探测器,在设计制造探测器方面有着丰富经验的俄罗斯著名拉沃奇金科研生产联合公司和其他数十家大型航天公司都将参与“火卫一土壤”探测项目。目前,美国航宇局和欧洲空间局部没有火卫一探索计划,俄罗斯科学院院长尤里’奥西波夫认为,俄罗斯的“火卫一土壤”样品提取计划是独一无二的,该项目是俄罗斯在重返行星探测道路上所迈出的决定性一步。
“火卫一土壤”探测器的发射和开展探测任务的时间初步定为2009年10月,由天顶号火箭从拜科努尔发射场发射,届时火星距离地球最近。探测器发射升空飞行11个月左右的时间后才能进入火星轨道,探测器进入环绕火星轨道后,将在火星800千米至8万千米的轨道上进行多项科学探测。
2011年8月,“火卫一土壤”将从火卫一上挖取0.1千克~0.2千克土壤和岩石样品后,启程返回地球。按照此前的构想,“火卫一土壤”探测器进人火星轨道后既而转向火卫一轨道并着陆。着陆舱和探测器分离后,将自行按照设计的程序完成计划操作。探测器在火卫一表面进行科学实验项目,提取土壤样本,然后依靠自身的引擎返回地球,而探测器的主体部分将留在火卫一表面,作为将来长期研究的平台,继续对火卫一进行探测,观测火星气候状况并对火星附近的太空进行探测研究。
2007年,俄方邀请中方参与“火卫一土壤”计划,提议共同发射一颗由中国研制的火星探测器。6月27日,中俄签署《中国国家航天局和俄罗斯联邦航天局关于联合探测火星——火卫一合作的协议》,双方确定于两国将于20D9年联合展开火星探测项目。
通向火星的艰难之路
在航天界,火星有着“航天器墓地”的恶名。自从人类进入航天8寸代以来,已向火星发射了30多个各类探测器,但在这些探测中,有三分之二的探测活动都以失败告终。最近的一次火星探测是2008年美国的“凤凰”号火星探测器成功着陆火星。但该次行动由于对火星表面极端环境估计不足,加之探测器本身故障,导致“凤凰”号探测器被“冻死”在火星表面上。
除了探测器本身的问题外,大推力运载火箭也是横亘在火星探测之路上的巨大障碍:要让探测器脱离地球引力必须达到第二宇宙速度,也就是112千米/秒,这样才能确保探测器进行星际航行,驶向其他星体。而我国运送“嫦娥一号”探月卫星的火箭最大速度也不过10.9千米/秒。毋庸讳言,我国现在还不具备独自将探测器送入火星轨道的能力。
另外,地球与火星之间相距约3.5亿千米,探测器的信号对航天测控显得尤为重要,但在茫茫太空,受自身条件所限,探测器不可能具备大功率发射器,因此信号十分微弱。而收不到信号就无法判断探测器是否入轨,也无法对探测器的飞行轨迹做出调整。由此看来,俄罗斯和美国所拥有庞大的深空探测网就显得不可或缺。而我国目前所拥有的国土测控站和少数测量船则在此重大任务面前显得力不从心。
俄罗斯科学院通讯院士米哈伊尔·马洛夫院士表示,探测火星小卫星的最大考验在于远距离测控水平,如何对于3亿千米之外的小卫星进行控制和通信,将是火星探测的关键。要达到远距离测控水平,各项数据要求都非常高:一是探测器登陆火卫一的地点误差要控制在1千米~3千米范围内,因为整个火卫一的直径仅有26千米;二是要保证探测器登陆日寸的安全,其降落速度要控制在每秒1米左右。为了保障探测项目顺利完成,俄罗斯科学家还将开发全新的地面高精度跟踪观测与指挥系统。
不可或缺的外部合作
空间探测项目投入之大、技术要求之高,仅凭一国之力往往难以完成。中国是一个发展中国家,今后很长一段时期内仍将处于社会主义初级阶段,目前对空间探测活动的投入十分有限,技术和经验还比较欠缺。我国想要在深空探测研究中占有一席之地,开展国际合作就成了较实际可行的办法。因此,我国在深空探测活动中采取“借船出海”的办法,与欧空局、俄罗斯等宇航机构部有合作。
出于历史原因,我国的航天活动与苏联,俄罗斯有较深的渊源,即便是现在,也能在神舟飞船、“飞天”航天服上看到俄罗斯技术的影子。与俄罗斯联合开展火星空间环境探测,就是一个很好的例证。通过合作,我们可以获得技术支持、减轻经济负担、学习技术与管理经验,从而促进我国空间探测的发展。







