美开始设计建造新火星漫游车.docxVIP

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美开始设计建造新火星漫游车

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白子萌

NASA官员7月15日宣布，旨在搜寻火星生命的“火星”2020漫游车已通过称为“关键决策点”(KDP)C的全面评审，从而可转入最终设计与建造阶段。若一切顺利，这辆六轮机器人漫游车将在2020年8月发射，2021年2月在火星上着陆，然后将对火星表面进行至少两年的探测。具体着陆地点尚未确定。

来自加州理工大学的“火星”2020项目科学家法利称，这项任务的主要科学目标是寻找生命迹象。现在的火星表面寒冷而干燥，且辐射水平高，但这并不能反映以往的情况。例如，NASA的好奇号火星漫游车发现，它落入的巨大陨石坑内数十亿年前曾有一个可能适于生命存在的河湖系统。其它探测器已发现了远古火星一度是一个相对温暖而湿润的世界的更多证据。所以，“火星”2020将利用几台仪器来搜寻过往而非现存火星生命的迹象。它还将把有研究价值的火星样品收集起来，以由后续探测器送回地球，以便能在设备更为完善的实验室中进行更全面的研究。不过，这样的样品回送任务尚未正式立项。

NASA主管科学任务署的代理副局长约德说，要把精心挑选和封存的火星岩石和土壤样本送回地球很可能需要开展多次任务，而“火星”2020便是其中的第一步。他说，这项任务是NASA“火星之旅”载人火星探测设想下的重要一环，将确定火星上是否存在过生命，并将推动送人上火星目标的实现。

“火星”2020漫游车上共载有7台科学仪器。它们是：1）“桅杆相机”(Mastcam)Z，是一种高级相机系统，具备全景和立体成像能力和变焦能力，首席科学家来自亚利桑那州立大学。2）“超级相机”(SuperCam)仪器，能开展成像、化学成分分析和矿物学研究，首席科学家来自洛斯阿拉莫斯国家实验室。它将会向岩石发射大功率激光，使岩石气化，从而使漫游车能从远处来确定其成分。法国国家空间研究中心(CNES)也将大量参与该仪器研制。3）“行星X射线岩石化学仪器”(PIXL)，是一种X射线荧光光谱仪，并设有一台高分辨率成像仪，用以确定火星表面物质的微细尺度元素成分，首席科学家来自NASA喷气推进实验室。4）“利用拉曼与发光扫描宜居环境以寻找有机物和化学物质”(SHERLOC)，是一种光谱仪，能进行微细尺度成像，并利用紫外激光器来确定微细尺度矿物学特征和探测有机化合物，首席科学家来自喷推实验室。5）“火星氧原位资源利用实验”(MOXIE)，由NASA载人航天部门出资，将尝试利用火星大气中的二氧化碳来制取氧，首席科学家来自麻省理工学院。NASA官员称，这样一项工作将验证可供未来人类探索者在火星上使用的技术。6）“火星环境动力学分析仪”(MEDA)，是一套传感器，用于测量温度、风速与风向、压力、相对湿度及尘埃尺寸和形状，首席科学家来自西班牙天体生物学中心。7）“火星亚表面探测雷达成像仪”(RIMFAX)，是一种穿地雷达，对火星亚表面地质构造具有厘米尺度的分辨率，首席科学家来自挪威国防研究院。

“火星”2020将基本上以好奇号漫游车为基础来建造，由此可节省一定的研制和部件制造费用。它还将使用好奇号2012年8月安全降落时所用的那种“降落伞+空中吊车”着陆系统，但会做几项改进，包括增设“距离触发”功能，以便能更精准地控制降落伞的开伞时机。

项目团队人员称，“火星”2020穿越火星大气下落过程中的导航能力也应能有所提高。NASA喷气推进实验室“火星”2020漫游车进入、下降与着陆技术主管陈友伦称，探测器在下降过程中能知道自己是否正落向某个不安全区域，并转向附近的安全地界。他说，有了这项能力，这项任务就可以考虑选用包括有不安全区域的着陆区，而以往只要一个区域内有不安全区域存在，整片区域就不能作为着陆区。另外，这还能使漫游车降落在更靠近特定科学目标的地方，从而缩短降落后的行驶距离。

另外，借助多台相机和一个麦克风采集的数据，漫游车的下降和着陆过程还将得到前所未有的详细记录。NASA官员称，以往的火星探测任务也带过麦克风，但都未曾在火星上真正使用过。喷推实验室“火星”2020副项目经理华莱士说，这将是让公众首次听到火星上声音的好机会，并会带来有用的工程信息。

NASA任务在宣布完成KDP-C评审时通常还会给出正式的费用估计，而该局在7月15日发布的消息中并未给出这些数据。不过，该局喷气推进实验室发言人韦伯斯特7月18日称，包括研制和发射，“火星”2020目前的费用估计是21亿美元，在火星上运行一个火星年（687天）另需3亿美元。这一数字远高于这项任务2012年12月对外宣布时的最初估计。NASA主管科学的副局长格伦斯菲尔德当时称，这项任务将耗资约15亿美元，比好奇号漫游车25亿美元的耗资低40%。在7月15日发布的消息中，NASA总部“火