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“凤凰”号探测器于2007年8月发射升空,按计划将于2008年5月25日在火星北极的一处平原地区着陆。它将利用机械挖掘臂等装置研究火星深层土壤,寻找可能存在的冰层,并判断是否存在适合微生物生存的环境。

凤凰号_凤凰号 -概况

名称含义:NASA希望它能在以前失败基础上,完成凤凰涅磐般重生;


凤凰号

任务代号:Phoenix Mission

太空行程:将飞行约6.8亿公里,于2008年5月在火星北极软着陆;

发射地点:肯尼迪航天中心

发射日期:2007年8月4日

发射时间:17:26(北京时间)

发射窗口期:8月3日--8月24日


假想“凤凰号”探测器

飞行天数:航行近10个月

着陆地点:火星北极平原瓦斯蒂塔斯-伯勒里斯

着陆日期:2008年5月26日

着陆时间:07:53(北京时间)

凤凰号_凤凰号 -独特设计

“凤凰号”探测器是一个由3条腿支持的平台,平台直径1.5米,高约2.2米,其中心是一个多面体仪器舱,舱左右两侧各展开一面正八边形太阳能电池阵,跨度5.52米。与“火星极地着陆器”相比,“凤凰号”探测器的最大变化是提高了太阳能电池的性能。“凤凰号”探测器将携带7种科学探测仪器,美国宇航员工作人员把它们戏称为7种探索火星生命来源的“秘密武器”,他们分别是:


“凤凰号”登陆火星

(1)机械臂(RA)
它是“凤凰号”探测器上最重要的设备,用以挖取火星表面及表面下层的土壤样品。
它将挖得的样品送入着陆器搭载的“显微镜电化学与传导性分析仪”和“热与气体分析仪”中进行化验分析。
机械臂长2.35米,有4个自由度,末端装有锯齿形刀片和波纹状尖锥,能在坚硬的极区冻土表面,挖掘1米的深坑。机械臂还可为装在臂上的相机调整指向,引导测量热与电传导性的探测器插入土壤。

(2)显微镜电化学与传导性分析仪(MECA)

它是在“火星勘探者”计划中用的仪器基础上略加改进而成,包括湿化学实验室、光学显微镜、原子力显微镜和热与电传导性探测器4台仪器,用以检测土壤的元素成分以及给土壤样品拍摄成像。


凤凰号睁开眼睛看火星北极地表象棉被

(3)热与气体分析仪(TEGA)
它包括微分扫描热量计和质谱仪两部分,用以对土壤样品的吸热和散热过程进行观测记录,并对加热后释放出的挥发物进行分析。
(4)表面立体成像仪(SSI)
用以测绘高分辨率的地质图和机械臂作业区地图,进行多光谱分析和大气观测。

(5)机械臂相机(RAC)
用以拍摄机械臂采集的土壤样品的高分辨率图像,分析土壤颗粒的类型和大小。
(6)火星下降成像仪(MARDI)
用以在“凤凰号”下降过程中拍摄火星表面,堪察着陆点附近的地质情况。
(7)气象站(MS)
这是为“凤凰号”着陆器惟一专门研制的新仪器。它由激光雷达和温度压力测量装置两部分组成,用以了解当地大气的特性。

凤凰号_凤凰号 -主要任务

“凤凰”号“重装上阵”

在开展探测任务之前,“凤凰”号火星车必须先要在弥漫着尘埃物质的火星表面成功着陆,火星向来以吞噬人造探测器著称。各国共向火星发射了15个探测器,但迄今只有5个着陆成功。美宇航局火星探测项目的主管道格・麦克奎斯逊在宇航局总部表示:“火星经常向你扔出曲线球,误导你的判断。”

“凤凰”号火星探测器是在美宇航局前两次失败的火星探测计划的基础上“重装上阵”的。美宇航局将使用德尔塔2型火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角发射“凤凰”号火星探测器,发射时间定为8月3日,发射窗持续3周,预计飞行4.23亿英里(约6.8亿公里),于2008年5月抵达火星。与“机遇”号和“勇气”号两个孪生探测器在火星赤道漫游不同,“凤凰”号探测器将暂避于某处,使用长长的机械臂对火星的永久冻结带土壤进行采样研究,以确定火星表面土壤下是否含有适合微生物生存的冰冻水。

“凤凰”号的设计很独特,有三条腿支撑,机械臂长20英尺,由铝和钛两种材料制成,工作起来像一台反铲挖土机,一铲下去能在火星上挖出20英寸深的沟,接着旋转就能将土壤样本取出。尽管“凤凰”号缺乏探测火星过去或当前生命形式的工具,不过科学家仍然希望它能揭开火星北极圈是否含有适合微生物生存的迹象之谜。

找齐火星生命三要素

按计划,“凤凰”号将在飞行10个月之后到达火星,在火星北部平原开始其三个月的探测活动。如果任务取


第二个火星日结束时凤凰号拍摄的火星图像得圆满成功,这将是在“海盗”号探测任务之后时隔30年机器人首次在火星表面以下钻孔。着陆后,“凤凰”号将在其微型火炉中加热火星土壤样本,研究其化学构成。“凤凰”号火星任务首席科学家、亚利桑那大学的彼得・史密斯博士表示,“凤凰”号能够检测有机物的存在,不过它不能分辨出里面是否存在DNA或蛋白质。

“凤凰”号着陆地点之所以选择在北极点,是因为以前的探测器曾发现冰冻水潜伏于火星地表之下的证据。有科学家认为火星上一个宽30英里左右的浅滩可能是古代海洋遗留下来的。但是,“凤凰”号将会寻找已经存在10万年的液态水的证据,现如今,干涸的火星表面没有液态水,“凤凰”号的任务就是探测地下冰是否已经融化,创造了更为潮湿的环境。

科学家一般认为,融化的冰水以及有机物质和稳定热源是生命存在的三要素。为了避免“凤凰”号无意之中将地球有机物带到火星,技术人员在准备探测器发射时必须多加小心。“凤凰”号已经过干热处理和精确清洗,使其表面微生物数量降至最低。另外,作为防污染的举措之一,它的机械臂还被封存于特殊材料之中。

主要使命完成后变身气象站

人类对火星的探测并非一帆风顺。1998年发射的“火星气候探测器”因洛克希德-马丁公司和美宇航局在度量单位上出现错误,结果在靠近火星时被烧成灰烬。而美宇航局次年发射的“火星极地着陆器”在火星南极点着陆时,因火箭发动机提前关闭,从此下落不明。这两个探测器的残骸迄今尚未被发现。


凤凰号“飞越”火星陨石坑

“凤凰”号探测器由洛克希德-马丁公司制造,携带了类似于“火星极地着陆器”探测任务所搭载的一些科学仪器。据喷气推进实验室项目主管巴里・戈尔茨坦介绍,工程师们在过去四年对“凤凰”号进行了严格测试,“以将这套系统可能遭遇到的一切故障提前排除。”如果“凤凰”号能顺利完成其主要探测任务并幸存下来的话,随后它将变成一个气象站,用于收集有关火星大气层的数据。

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凤凰号_凤凰号 -造价

“凤凰”号探测器是美宇航局“侦察”计划的第一个任务,即利用小型太空探测器研究火星的计划。“凤凰”号由美宇航局下属喷气推进实验室负责管理,造价4.2亿美元,几乎是造价8.2亿美元的“机遇”号和“勇气”号的一半,这两个孪生探测器于2003年发射,目前仍在火星上漫游。

凤凰号_凤凰号 -风采


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凤凰号_凤凰号 -参考资料

1、http://www.sina.com.cn

2、http://tech.sina.com.cn/d/focus/Phoenix_Mars/

  

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