火星探測簡史2(探測器史上的十個“第一”,還有核動力探測器)

火星是為數不多的肉眼可見的星體之一,人類很早就發現並記載了火星,我國古書上將火星稱為“熒惑星”,西方古代(古羅馬)稱為“戰神瑪爾斯星”。

自古以來,人類對火星就有濃厚的興趣,望遠鏡發明之後,科學家對火星進行了遠距離的觀測,有了進一步的瞭解,也讓人們產生了無限的遐想,有些科學家甚至認為火星上存在智慧生命,隨著科學的發展,人類逐漸有能力發射探測器以近距離探測火星。

火星探測簡史2(探測器史上的十個“第一”,還有核動力探測器)

火星探測器全家福(圖片來自網絡)

自1960年至今,人類總共向火星發射了46顆探測器。這些探測器產生了很多了“第一”,某些探測器的發射標誌著人類探測火星史上的突破性進展,本人選取了比較重要的十個“第一”,與大家分享。

(1)人類發射的第一顆火星探測器:火星1A號(Mars 1960A)

1960年10月10日14時27分49秒前蘇聯發射的火星1A號(Mars 1960A)探測器是人類發射的第一顆火星探測器。但遺憾的火星1A號是該探測器在1963年3月21日距地球大約1億公里的地方因為導航設備的故障而失去控制,進入黃道面成為了一顆太陽衛星。

火星探測簡史2(探測器史上的十個“第一”,還有核動力探測器)

火星1A號(圖片來自網絡)

也有人認為第一顆火星探測器應該是1962年11月1日17時55分04秒前蘇聯發射的火星1號,同樣遺憾的是火星1號發射4個月後在距地球1億多公里處與地面的通信中斷失聯。

(2)第一個成功飛躍火星的探測器:水手4號(Mariner 4)

水手4號是1964年11月28日14時22分01秒在美國佛羅里達州卡納維爾角空軍基地發射的。1965年7月,水手4號飛近火星,距離表面9,846公里攝取了22張火星的特寫照片,它首次確認了火星表面隕石坑的存在。

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水手4號(圖片來自網絡)

(3)回傳了第一張火星表面照片的探測器:水手4號(Mariner 4)

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水手4號拍攝的第一張火星數字照片(圖片來自網絡)

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水手4號在距火星最近時拍攝的火星表面照片(圖片來自網絡)

根據水手4號傳回的資料,科學家們認識到火星上並不存在智慧生命,如果存在生命,應該是微生物。所以後來的探測器都在尋找微生物存在的痕跡和證據。

(4)第一次探測到水的探測器:火星2號與火星3號

水是生命存在的必要條件,要尋找火星微生物,必須首先找到水,因此尋找水一直都在火星探測的主要任務。前蘇聯於1971年5月19日發射的火星2號和1971年5月28日發射的火星3號都成功進入火星軌道,共送回了60張照片及其他探測數據。數據顯示火星大氣有比地球低5000倍的水蒸汽含量。根據本人目前掌握的資料,這是人類首次探測到火星水的存在,自此燃起了人類尋找火星微生物的熱情。

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火星3號(圖片來自網絡)

2001年4月7日美國發射的火星奧德賽號(Mars Odyssey)、2003年6月2日歐洲發射的火星快車號(Mars Express)、2005年8月12日美國發射的火星勘測軌道飛行器(Mars Reconnaissance Orbiter, MRO)、2007年8月4日美國發射的鳳凰號火星極地著陸探測器(Phoenix Mars Lander)等探測器也發現了火星存在水。

(5)第一個火星人造衛星:水手9號(Mariner 9)

1971年5月30日美國發射了水手9號火星探測器,於1972年1月3日進入環繞火星的軌道,沿火星外層空間軌道飛行,成為火星的第一顆人造衛星。其近火點為1390千米,遠火點為17920千米,運行週期為12小時34分鐘。水手9號也是第一艘環繞地球以外行星的太空船。

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水手9號(圖片來自網絡)

水手9號自1972年1月3日進入火星軌道,一直到1972年10月27日才能源耗盡墜入火星大氣層,繞行火星長達9個多月,對火星進行了長期的觀測,成功拍攝了火星全貌,發回7329張照片,確認火星上並不存在運河,火星的一個半球上有許多環行山,外貌很象月球,另一個半球則比較平坦。

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  水手9號拍攝的水手谷(圖片來自網絡)

(6)第一個成功登錄火星表面的探測器:海盜1號(Viking 1)

人類不滿足於繞行火星觀測,想登陸火星進行近距離觀測,以揭開火星有無微生物的謎團。前蘇聯發射的火星2號和火星3號都攜帶了著陸器,但著陸時遭遇沙塵暴失聯。

1975年8月20日21時22分00秒美國發射了海盜1號(Viking 1),探測器於1976年6月19日進入火星的軌道,著陸裝置於1976年7月20日在Chryse平原斜坡著陸成功,成為全球首個成功登陸火星的探測器。

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海盜1號(圖片來自網絡)

火星探測簡史2(探測器史上的十個“第一”,還有核動力探測器)

海盜1號探測器拍攝的火星高清照片(圖片來自網絡)

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海盜1號著陸後傳回的第一張照片(圖片來自網絡)

海盜1號沒有在火星上發現生命現象,因為海盜1號是用支架支撐在火星表面的,不能移動,因此人類又計劃發射能夠移動的火星車,尋找火星微生物。

(7)第一輛成功登錄火星表面的火星車:索傑納號火星車(英文名sojourner,也稱“旅居者”號)

1996年12月4日美國發射了“火星探路者”號探測器(Mars Pathfinder, MPF),攜帶的索傑納號火星車(也稱“旅居者”號),1997年7月4日在火星著陸,著陸成功後,飛船打開外側的3個電池板,重10公斤的6輪“旅居者”號火星車緩緩駛離飛船,落到火星地表。“旅居者”號是人類送往火星的第一部火星車。

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索傑納號火星車(圖片來自網絡)

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索傑納號火星車拍到的火星岩石(圖片來自網絡)

(8)第一個在火星上打洞的火星車:勇氣號(Spirit,代號MER-A)

人類不滿足於在火星上觀測,科學家們想在火星上鑽洞,以研究火星岩石,尋找火星微生物。2003年6月10日美國發射了勇氣號火星漫遊車於2004年1月3日在火星南半球的古謝夫隕石坑著陸。

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勇氣號火星車(圖片來自網絡)

勇氣號裝有機械手臂(IDD),是由大量機械化儀器組成的,伸直後有一米多長,所有裝配件均與成年人的手臂大小相似,具有與人的肩、肘和腕關節類似的結構,能夠實現我們市場所用的五個自由度。

火星探測簡史2(探測器史上的十個“第一”,還有核動力探測器)

勇氣號火星車(圖片來自網絡)

2004年2月7日,勇氣號成功地在一塊玄武岩類岩石上鑽出一個小洞。這是人類火星探測史上的首次岩石鑽孔。它花了3小時,用機械臂上的磨具鑽入一塊名為“阿迪朗達克”的岩石,鑽出的洞深 2.7毫米,直徑45毫米,以分析火星過去的地質構造。接下來,它利用顯微成像儀拍攝了岩石的顯微照片。

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勇氣號火星車(圖片來自網絡)

(9)在火星上拍攝第一張地球照片的探測器:勇氣號(Spirit,代號 MER-A)

2004年3月11日,勇氣號從火星上拍攝到了地球的照片。這是人類首次獲得從其它行星表面拍攝到的地球照片。

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勇氣號傳回的第一張地球照片(圖片來自網絡)

上圖的照片是日出前一小時拍攝的,所以地球看的不夠清楚,而且火星距離地球上億公里,所以如果看起來只是一個亮點。

(10)第一輛核動力火星車:好奇號(Curiosity)

以前的火星車都是太陽能驅動的,但在火星上面有沙塵暴,沙塵會附著在太陽能電池板上,清理成本很高,這樣影響探測器的使用壽命。因此,核動力火星車應運而生。

2011年11月26日美國發射了好奇號火星探測器,是世界上第一輛採用核動力驅動的火星車。好奇號火星車個頭與小汽車相當,重約900公斤,和2004年登陸火星的機遇號探測器和勇氣號探測器相比,以核燃料鈈為動力的“好奇”號火星車質量是它們的3倍,體積是其兩倍。

火星探測簡史2(探測器史上的十個“第一”,還有核動力探測器)

好奇號火星車(圖片來自網絡)

好奇號的動力由一臺多任務放射性同位素熱電發生器提供,其本質上是一塊核電池。該系統主要包括兩個組成部分:一個裝填鈈-238二氧化物的熱源和一組固體熱電偶,可以將鈈-238產生的熱能轉化為電力。這一系統設計使用壽命為14年,也高於太陽能電池板。該系統足以為“好奇”號同時運轉的諸多儀器提供充足能量。“好奇”號的設計行程將超過19公里,並將在火星表面攀登高山。1997年,由“火星探路者”號攜帶升空的“旅居者”號火星車著陸。與這位重約10公斤的老前輩相比,“好奇”號要先進得多。

火星探測簡史2(探測器史上的十個“第一”,還有核動力探測器)

好奇號火星車(圖片來自網絡)

好奇號拍攝的一些清晰的火星表面照片,本人選取5張與大家分享。

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好奇號火星車拍攝的火星表面照片(圖片來自網絡)

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好奇號火星車拍攝的火星表面照片(圖片來自網絡)

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好奇號火星車拍攝的火星表面照片(圖片來自網絡)

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好奇號火星車拍攝的火星表面照片(圖片來自網絡)

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好奇號火星車拍攝的火星表面照片(圖片來自網絡)

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