毅力号即将着陆,“天空起重机”如何帮助毅力号安全着陆?

一切顺利的话,毅力火星车将于2021年2月18日登陆火星表面的杰泽罗撞击坑,开展它的任务,继续探索火星的地质与气候环境,寻找火星过去与现在生命的遗迹。毅力号与好奇号一样,都是采用核动力,好奇号火星车重899千克,而毅力号重1025千克,毅力号在好奇号的经验基础上研制,可以称之为好奇号plus。毅力号建造耗时10年,总投资24亿美元,其实应该是27亿美元,还有3亿美元是在毅力号着陆火星之后的花销,NASA称毅力号是人类有史以来最先进的探测仪器。备受人们关注的是毅力号将携带一架无人机飞往火星。无人机重1.8千克,机翼翼展总长1.2米,由4个碳纤维叶片组成,采用太阳能电池板供电,转速高达每分钟2400转,对于在地球上的常规直升机来说,它的机翼每分钟转速也只有450~500转而已,由于无人机靠太阳能充电,所以每个火星日充电的能量只供飞行90秒,在这90秒中,无人机可以水平移动距离约50米,可以飞4.6米高,这架无人机由美国的一名高中生命名为机智号。不过机智号是验证机,用来验证以后在火星上实施无人机探测的可行性有多少,所以机智号没有携带科学仪器,但是工作用的相机是有的。可以为毅力号勘察附近的地形以及规划前进路线。为什么要验证无人机在火星上飞行呢?这是因为用无人机可以到达火星车无法前往的地方,探测更多的地方,也是为未来的火星探测或者是载人登陆做准备。毅力号着陆火星的方式依然采用好奇号“反推火箭+天空起重机”的方式,这种着陆方式是当初美国宇航局专门为好奇号火星车设计的一套复杂的着陆程序。这种着陆方式的优点是可以释放质量体积都比较大的火星车,对着陆区域的地形要求比较低,而且还可以为火星车提供最大程度的保护,同时,火星车也可以携带更为精密的高级仪器,因为这种方式在着陆过程中比较温和一些,但是这种方式也是技术难度最高的一种方式,现在只有美国应用这种方式。以好奇号为例,好奇号(着陆器包裹着好奇号火星车)在进入火星大气层之后,利用大降落伞以及抛掉隔热板还有后壳,以减慢下降的速度。着陆器的上部分是一个拥有8台强力反推火箭的空中吊车,在着陆器减速至一定程度时,反推火箭启动,进入到动力缓慢下降阶段,直至速度降至每秒0.75米,然后几根缆绳将好奇号火星车从空中吊车中吊出,悬挂在下方,在距离火星表面一定高度时,缆绳会被自动切断。在缆绳被切断之前,好奇号火星车的动力系统以及6个巨大轮子已经展开,好奇号腹部的传感器也会时刻报告火星地表的情况,以选择最佳的着陆地点与时机。在确保安全的情况下,切断缆绳,之后火星车平稳落下。毅力号将继续采用好奇号的这种天空起重机的着陆方式,作为人类探测火星历史上最复杂也是最贵的一辆火星车,希望毅力号成功并带来更多的关于火星的珍贵数据。那么,就让我们拭目以待2月18号的着陆吧!

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