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火星探路者号

2020-10-16

出处：族谱网

作者：阿族小谱

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任务目标在火星上度过第22火星日的旅居者号。证明发展更快、更好、更便宜的太空探测器是有可能的(三年的发展和低于1亿5000万的成本)。显示可以用简单的系统将科学仪器和酬载送往其它的行星，并且费用只是1974年维京人号任务的十五分之一(相较之下，1974年的维京人号任务成本是美金9亿3500万，相当于1997年的美金35亿)。这个任务结束后，包括运载火箭和任务行动，总支出为2亿8000万，证明了NASA承诺的致力于低成本行星探测任务。科学实验探路者号携带了三种不同的科学仪器用来调查火星土壤。着陆器在延伸的杆子上装设了立体照相机与空间性滤镜，称为火星探路者成像仪(IMP，ImagerforMarsPathfinder)，和大气结构仪/气象学包(ASI/MET，AtmosphericStructureInstrument/MeteorologyPackage)，组成一个火星气象站，收集有关压力、...

任务目标

在火星上度过第22火星日的旅居者号。

证明发展更快、更好、更便宜的太空探测器是有可能的 (三年的发展和低于1亿5000万的成本)。

显示可以用简单的系统将科学仪器和酬载送往其它的行星，并且费用只是1974年维京人号任务的十五分之一 (相较之下，1974年的维京人号任务成本是美金9亿3500万，相当于1997年的美金35亿)。

这个任务结束后，包括运载火箭和任务行动，总支出为2亿8000万，证明了NASA承诺的致力于低成本行星探测任务。

科学实验

探路者号携带了三种不同的科学仪器用来调查火星土壤。着陆器在延伸的杆子上装设了立体照相机与空间性滤镜，称为火星探路者成像仪 (IMP，Imager for Mars Pathfinder) ，和大气结构仪/气象学包 (ASI/MET，Atmospheric Structure Instrument/Meteorology Package) ，组成一个火星气象站，收集有关压力、温度和风的资料。MET的结构包括安装在杆上不同高度的三个风向袋，最高的一个高度约为1米 (码)，而测量到的风通常都来自西方。

旅居者号漫游车携带了α质子X射线光谱仪 (APXS，Alpha Proton X-ray Spectrometer) ，用来分析岩石和土壤的成分。漫游车还有两架黑白摄影机和一架彩色摄影机。这些仪器可以调查火星表面范围从几毫米到数百米的地质、地球化学和岩石表面的演化历史，土地的磁力和力学的特征，以及尘土的磁性特性，大气和行星的轨道和自转的动力学。

漫游车装载的三个摄影机：两个黑白摄影机位于前面的是的像素是30万 (水平768 X 垂直484，由4 X 4个画素组成一个方块)，配合5个激光条纹投影机，可以构成立体影像，测量并避开漫游车路径上的危险。第三个彩色摄影机位于背后靠近 APXS，有着相同的解像力，并且可以旋转90度。它提供APXS目标区域的影像和漫游车在地面上的轨迹。彩色摄影机 4 X 4区块中的16个像素，12个是对绿色敏感的，2个是红色，两个是红外和蓝色。所有的摄影机的镜头都做过锌硒化，阻断了低于500奈米以下的波长，因此实际上没有蓝光可以抵达这些对"蓝/红外"敏感的像素，因此只能记录到红外线。

所有的三架摄影机的CCD都是伊士曼柯达公司制造的，并且由漫游车的CPU控制。它们都能自动和处理损坏像素与影像参数 (时间、压缩资料等) 的能力，并且输入信头作为影像传输的一部分。漫游车可以使用方块编码(BTC) 的算法压缩前端摄影机的影像，但对后面的摄影机做同样的处理时，有关色彩的资料将会被舍弃。摄影机在0.6公分至65公分的范围内有良好的光学解析能力。

探路者号着陆器

火星探路者成像仪 (IMP)，(包括磁强计和风速计)

大气层和气象学的感测器 (ASI/MET)

旅居者号漫游车

影像系统：三个摄影机，前方两个黑白立体摄影机，后面一个彩色摄影机。

激光条纹危险探测系统。

α质子X射线光谱仪(APXS)

轮形磨蚀实验

物质黏附实验

加速计

登陆位置

降落地点是火星北半球座落在岩石之间，称为阿瑞斯谷的古洪水平原，阿瑞斯谷的名称源自古希腊神话，等同于古罗马神话的战神。科学家选择这个地点是因为发现这是一个相对安全的表面，而在上一次大洪水期间土地上存放了各式各样的岩石。在成功的着陆于 19°08′N 33°13′W / 19.13°N 33.22°W / 19.13; -33.22 坐标： 19°08′N 33°13′W / 19.13°N 33.22°W / 19.13; -33.22 之后，这个着陆点被命名为卡尔·萨根纪念站，以尊荣这位天文学家。

IMP拍摄的火星探路者号登陆地点的全景图。

进入、下降和着陆

1990年代进入火星大气层的图解。

火星探路者号使用创新的系统进入火星的大气层和登陆，包括进入荚囊 (密闭舱)、超音速降落伞、固态火箭推进和减缓冲击的大型安全气囊。

着陆器

着陆器是一个锥形四面体，触地时四个表面的气囊能吸收相当于3米/秒垂直速度和50米/秒水平速度下落时的冲击能量，使落地时的冲击力小于50克着陆后，不管着地的姿态怎样，着陆器3个侧面的三解开“花瓣”自动展开，露出着陆器内的各种装置和安装在一侧“花瓣”内表面的微型漫游越野车（因为是自动行走，用于搜集火星原始微生物和原始微生物的化石，所以也被人泛称为机器人）。

这种设计能确保着陆器摆正位置。 “花瓣”展开后的外露表面上还贴有砷化镓太阳能电池片。

越野车

该车有长轮距、大扭矩的特点，能灵活爬上高15厘米的岩石，速度为1米/分钟。它装有一部自主式导航系统和使车体可以就地转弯的独立操纵的前后轮。它将使科学家首次有机会用设备在火星着陆场区附近漫游，这对评价火星地壳构成很有用，能发现各式各样的地壳岩石。

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