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勇氣號

美國火星探測漫遊者第一部火星漫遊車

勇氣號是美國航空航天局火星探測漫遊者計劃的第一部火星漫遊車，主要任務是探測火星上是否存在水和生命，並分析其物質成分，評估火星上的環境是否有益於生命。登上火星的勇氣號，不斷刷新著行走記錄，勘察著火星這顆紅色行星，最終成功找到了火星上曾有水存在的證據。勇氣號於2003年6月10日成功發射，2004年1月3日在火星南半球的古謝夫隕石坑著陸。整個探測器長1.6米、寬2.3米、高1.5米，重174千克。它的“大腦”是一台每秒能執行約2000萬條指令的計算機，裝有一對可拍攝火星表面彩色照片的全景照相機。任務期間，勇氣號不僅對火星土壤進行了取樣分析，找到了水存在的證據，而且還拍攝了接近真彩色的火星360度全景觀照片，以及地球照片，出色完成了任務。 2009年5月，勇氣號在火星表面行進時，車輪陷入軟土出現故障，勇氣號無法動彈，之後的觀測一直被限制在原地，多次解救未果。2011年5月24日，NASA在最後一次嘗試聯絡后結束勇氣號的任務。原計劃只有90天火星日壽命的勇氣號，最終堅持了2208個火星日。

1名字來意 2製造背景 3結構性能

4工作原理 5研究成果 6探索生涯

7發展情況現狀概括展望未來

名字來意

勇氣號火星探測器

美國國家航空航天局2003年火星探測計劃，官方正式名稱火星探測漫遊者，代號MER。勇氣號是兩部雙胞胎火星車中的第一部，代號 MER-A。

除了官方正式名稱和代號，2002年11月4日，兩部火星車發射之前，美國國家航空航天局宣布與丹麥著名玩具製造商樂高公司和行星學會合作，由樂高贊助舉辦火星漫遊車命名競賽，面向5至18歲美國青少年為兩部雙胞胎火星車徵集名字。凡是在美國學校學習，並在2002年秋季學習註冊過的學生均可報名參加。競賽活動於2003年1月31日截止，最後結果於2003年6月8日，第一部火星車勇氣號發射前夕對外公布。

這次活動總共為兩部雙胞胎火星車徵集到了將近10000個名字，其中來自美國亞利桑那州的9歲女孩索菲·柯林斯提出的方案從眾多方案中脫穎而出，被美國國家航空航天局採用。

製造背景

勇氣號在火星上所走過的路線圖

1997年7月4日，火星探路者登陸火星，它攜帶的漫遊車旅居者號成為首部在火星表面成功漫遊的火星車。火星探路者和旅居者號漫遊車在火星表面工作了將近三個月，向地球傳回了超過10000張照片和大量科學數據。火星探路者的成功以及此前傳出的在地球南極附近發現的據信可能來自火星的隕石中可能存在生命跡象的消息，使得火星這顆紅色行星再次成為人們的關注焦點。但是旅居者號體積較小，重量很輕，能夠攜帶的科學儀器十分有限。而且索傑納號必須通過火星探路者登陸器中繼才能與地球進行通信，這使它的活動範圍非常受限，於是人們開始計劃發射一部更加強大的火星漫遊車。

火星探測漫遊者就是這一計劃的產物。美國國家航空航天局原計劃於2001年發射一枚軌道器環繞火星軌道運行，同時發射一個登陸器攜帶漫遊車居里號在火星表面登陸。但是由於1999年火星氣候探測者號和火星極地登陸者兩枚探測器在接近火星時相繼失敗，居里號漫遊車被取消，軌道器則被更名為火星奧德賽號於2001年成功發射升空。1999年的失敗是對美國國家航空航天局火星計劃的一次重大打擊，多項火星計劃被取消或推遲。火星探測漫遊者則在此前已經正在進行研究的FIDO(野外綜合設計與操作)原型車的基礎上被提上日程，

結構性能

勇氣號火星探測器

勇氣號長1.6米、寬2.3米、高1.5米，重174千克。它的“大腦”是一台每秒能執行約2000萬條指令的計算機，不過與人類大腦位置不同，計算機在火星車身體內部。所謂“頸”和“頭”是火星車上伸出的一個桅杆式結構，距火星車輪子底部高度約為1.4米，上面裝有一對可拍攝火星表面彩色照片的全景照相機作為“眼睛”。兩台相機高度與人眼高度差不多，有了它們，火星車就能像站在火星表面的人一樣環視四周。當勇氣號發現值得探測的目標時，它會以6個輪子當腿，運動至目標面前，然後伸“手”進行考察。火星車的“手臂”具有與人肩、肘和腕關節類似的結構，能夠靈活地伸展、彎曲和轉動。上面帶有多種工具。工具之一是顯微鏡成像儀，能像地質學家手中的放大鏡一樣，以幾百微米的超近距離對火星岩石紋理進行審視。另外還有穆斯鮑爾分光計和阿爾法粒子X射線分光計，可以用來進一步分析岩石構成。還有一個相當於地質學家常用的小鎚子的工具，能在火星岩石上打出直徑45毫米、深約5毫米的洞，為研究火星岩石內部提供方便。

工作原理

勇氣號依靠餐桌大小的太陽能電池板獲得能源，在理想情況下每天最多可在火星上漫步20米，它的觀測預計持續90個火星日（相當於地球上的92天）。這台火星車科學儀器的負責人、美國康奈爾大學科學家斯奎爾斯認為，勇氣號將是迄今人類遣往其他行星上第一個可以移動的、自動化的大型實驗室。他說，我認為這是人類在火星探測方面向前邁出的一大步。美國航宇局1月10日宣布，勇氣號已首次測量了火星上的溫度。負責分析數據的一位科學家說，火星上的岩石溫度要比由細小顆粒構成的物體溫度低。那裡白天最高溫度約為5攝氏度，最低溫度約為零下15度。

研究成果

美國噴氣推進實驗室日前宣布，正在火星表面的勇氣號首次對火星土壤進行了取樣分析，

火星日落

獲得了一批寶貴數據，並意外發現了此前沒有料到的化學物質。科學家驚訝地發現，火星土壤里含有一種名叫橄欖石的化學物質，其形成通常與火山爆發有關。此外，科學家還在勇氣號傳回的土壤數據中發現了其它一些熟悉的化學元素，如鐵、硫、氯、氬、鎳和鋅等，其中鎳和鋅屬首次發現。他們據此推斷，火星表土可能是由一層顆粒較細的火山岩組成的。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。

2月10日，勇氣號在火星表面行走了21.2米，打破了旅居者號1997年創下的單日行走7米的紀錄。

2月16日，它再次刷新了紀錄，走了27.5米。此前的2月15日，勇氣號還利用機械臂勘查了一塊與眾不同的岩石。科學家把這塊石頭昵稱為“米米”。它很可能蘊藏著豐富的火星地質史線索。

2月21日，勇氣號將機械臂伸到火星表面的一道淺溝里，尋找那裡曾經有水的線索。

3月5日，勇氣號第一次找到火星上曾有水存在的證據。它對一塊名為“哈姆佛雷”的岩石進行鑽孔。科學家在分析礦物質成分后認為，該岩石在形成過程中或剛剛形成之初曾有水

滲入，礦物質隨水分進入岩石，形成結晶並留在岩石內部。

火星表面

3月11日，勇氣號從火星上拍攝到了地球的照片。這是人類首次從其它行星表面拍攝到的地球照片。照片拍攝於日出前1小時，其上的地球是一個“明亮的圓點”。照片是黑白的，但如果人站在火星車的位置眺望地球，可能會看到一個淡藍色的星球。該火星車拍到的另一張照片記錄到了一條又窄又短的光跡。科學家認為這可能是一顆流星，也可能是20世紀70年代升空的“海盜”2軌道探測器—它在完成探測使命后一直在圍著火星旋轉。此外，它還拍到距地球約1500光年的獵戶星座中多個明亮的星體。科學家稱，拍攝天文照片並不在火星車的主要使命之列，但這些照片有助於研究夜間火星大氣中的灰塵和水氣含量。

4月1日，科學家又宣布，勇氣號在其著陸區發現了火星上過去可能有水的新證據。它對一塊名為“馬扎察爾”的火星玄武岩進行探測發現，該岩石外部被多層不同的塵埃所覆蓋。這一發現強有力地表明，古謝夫區域曾有自己的水源供應。探測顯示， “馬扎察爾”很顯然曾受到過與流體有關的改造。不過曾在古謝夫存在過的水有可能是地下水，水量也許沒有機遇號著陸的梅里迪安尼平原曾有過的水多。

探索生涯

勇氣號發回的最後一張全景照片

2003年6月10日發射、2004年1月3日著陸火星表面。根據原本的設計，工作壽命只有三個月。

因為太陽能電池板的蒙塵，勇氣號的電力供應一直在持續下降，2005年3月12日和2009年2月6日兩次大風吹散了塵埃，電力得到恢復。

2006年，六個車輪中的右前輪失靈。

2009年5月，在通過特洛伊沙地時，車輪陷入軟土，其中一個故障又使勇氣號無法動彈，之後的觀測一直被限制在原地，此後有過幾次解救行動但都失敗。

2010年1月26日NASA宣布放棄拯救，勇氣號從此轉為靜止觀測平台。

2011年3月22日，NASA最後一次聯絡上勇氣號；

2011年5月25日，NASA在最後一次嘗試聯絡后結束勇氣號的任務。

發展情況

現狀概括

從設計上來講，勇氣號本身並不具備發現火星生命的能力。英國《新科學家》雜誌在勇氣號登陸火星一周年之際曾評論說，要想回答人們追尋已久的火星生命問題，惟一的辦法就是人類親自踏上火星去看一看。

實際上，包括漫遊者在內的火星探測器都將為人類登陸火星的地點選擇提供幫助。科學家們在擲漫遊者這兩枚硬幣時就頗花費了一番心思。除了前面提到的“路況”問題外，還有另一個重要的決定因素，就是著陸點要具有高度的科研價值，用項目科學家的話來說，就是“跟著水走”。科學家最終從155個候選地點中選出了兩個：一個是巨大的古謝夫隕坑，一個是梅里迪亞尼平原。所以，兩枚“硬幣”並不是隨意擲出去的。

每一個勇氣號都像是一個全副武裝的地質學家，它們在考察火星岩石的時候有一件利器—岩石打磨器。岩石打磨器上鑲嵌著鑽石，能夠在兩個小時的時間裡在任何可及的岩石上打磨出一個直徑45毫米、深5毫米的淺坑。這些聽上去很淺的小坑在尋找水的過程中幫了科學家的大忙。因為打磨工作能夠把層岩表層受到環境影響的部分去除掉，從而看到層岩內部更原始的狀態。現在，岩石打磨器上的鑽石都已經被磨光了，已經不能像起初那樣把岩石打磨出一個坑來。但即便是這樣，用它在岩石上磨一磨，也仍然會對科學家研究地質起到幫助。

展望未來

勇氣號火星探測器

火星上的一天要比地球上的稍微長一點，確切地說是24小時39分35秒。按照最初的設計，兩部漫遊者機器人會在火星上工作90個火星日。然而出人意料的是，漫遊者的健康狀況非常好，它們的工作也被一再續約。今年4月初，漫遊者項目的科學家宣布，他們將第三次延長漫遊者的探索計劃，最終漫遊者可能會在火星上工作1000個火星日。所以假如一切如願，那麼現在就正是漫遊者火星之旅的中點。展望未來的旅程，項目科學家一方面相當樂觀，認為勇氣號可以工作到明年9月份以後；另一方面也十分謹慎，因為今後任何一個故障或者冒失的操作都有可能讓任務中斷。今年1月初，美國宇航局的機器和人類探索火星路線圖委員會召開了第一次會議。按照美國目前的探索火星路線圖，今年8月份將發射“火星偵察環繞者”探測器，2007年發射鳳凰號登陸探測器；2009年發射火星科學實驗室，能夠對甲烷作出高靈敏度、高精確度的探測；2013年到2020年間還將發射能夠將火星物質樣本帶回地球的探測器。最終的目標是以血肉之軀的宇航員代替鋼筋鐵骨的機器人，登陸火星。

勇氣號

美國火星探測漫遊者第一部火星漫遊車

名字來意

製造背景

結構性能

工作原理

研究成果

探索生涯

發展情況

現狀概括

展望未來

基本信息