勇氣号火星探測器:美國火星探測器-中文百科頻道

命名

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，代号MER。勇氣号是兩部雙胞胎火星車中的第一部，代号MER-A。

除了官方正式名稱和代号，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制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征集名字。

這次活動總共為兩部雙胞胎火星車征集到了将近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“勇氣号”和“機遇号”的名稱方案從衆多方案中脫穎而出，被美國國家航空航天局采用。

結構

“勇氣”号長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内部。

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，火星車能像站在火星表面的人一樣環視四周。

當“勇氣”号發現值得探測的目标，它會以6個輪子當腿，運動至目标面前，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。還有一個相當于地質學家常用的小錘子的工具，能在火星岩石上打出直徑45毫米、深約5毫米的洞，為研究岩石内部提供方便。

“勇氣”号依靠餐桌大小的太陽能電池闆獲得能源，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(相當于地球上的92天)。

太空行程

2003年6月10日，美國宇航局（NASA）噴氣推進實驗室的“勇氣号”火星車被發射升空。2003年6月20日進行了第一次軌道調整。“勇氣”号火星探測器的此次軌道調整共使用了8台機動發動機。首先借助發動機加速探測器的自轉，然後向探測器發出指令啟動垂直方向牽引力，最終使“勇氣”号的速度每秒提高了14.3米。随後再對探測器的空間位置進行調整，以使探測器的太陽闆面向太陽，而天線能夠與地球保持正常聯系。n

2004年1月4日，“勇氣号”終于在火星表面降落，開始漫長的火星之旅。它拍攝的照片超過了12萬7千張，并借助分光計、微觀成像設備以及其他工具對火星岩石和土壤進行分析，還收集到了強有力的證據，表明火星上曾經有水流動。

2005年3月12日和2009年2月6日兩次大風吹散了塵埃，使電力得到恢複。雖然“勇氣号”最初的設計壽命隻有3個月，但是它卻工作了整整6年。

2008年4月23日，“勇氣号”深陷特洛伊沙地沙土中，動彈不得。“勇氣”号發回的照片顯示，下方一塊岩石可能卡住其“腹部”。美國航天局噴氣推進實驗室啟動了一項耗時數月的營救計劃，但最終無功而返。

2010年1月26日，NASA宣布放棄拯救行動，“勇氣号”從此轉為靜止觀測平台。

科學發現

勘測火星岩石

“勇氣号”利用分光計和岩石磨損工具對火星岩石和土壤的礦物成分和組成進行勘察。“勇氣号”勘察的第一塊火星岩石名為Adirondack。這塊橄榄球大小的岩石被認為由玄武岩構成，屬于一種火山物質。通過對其進行分析，可以獲得火星過去地質條件的信息。

拍攝火星落日

2005年5月19日，“勇氣号”火星車用全景照相機拍下了火星上的日落景象，照片上的景象清晰并略顯凄冷。太陽正從火星的“古謝夫環形山”的邊緣落下。

登上哥倫比亞群山

“勇氣号”登陸火星後，跋涉了2英裡到達哥倫比亞群山。這裡共有7座小山，大約270英尺高。“勇氣号”在此對斜坡、岩石和山丘等進行了勘察，了解這一地區的地質曆史，時間長達一年多。分光計測量顯示，這裡的岩石成分在遠古時代因水的作用而發生過改變。

發現赤鐵礦

“勇氣号”在哥倫比亞群山山腳下發現了一塊岩石。研究人員将其命名為“金罐”(Pot of Gold)，并進行研究。研究人員從中發現了赤鐵礦。這種物質在地球上隻有潮濕環境中才會有。

火星塵旋風

“勇氣号”在古謝夫隕坑内的一個平原追蹤到了或許塵旋風的身影。導航照相機每隔20秒拍攝一張照片，比較完整地記錄了火星塵旋風動态過程。

拍攝到地球

“勇氣号”甚至在火星上拍攝到地球照片。這是首張在外星球上拍攝的地球照片。技術人員增強了照片的對比度，以更清晰地顯現出微小的地球。

發現硫酸鹽

“勇氣号”的輪子挖出一處壕溝，壕溝底部露出白色的火星土，随後“勇氣号”掉轉方向。通過檢測發現，這些火星土壤中含有硫酸鹽，這也暗示火星上曾存在水。在古謝夫隕坑的哥倫比亞群山地區，也發現了類似的淺色土壤，包含硫酸鹽成分。科學家認為，這些土壤中的礦物質成分表明，火星在遠古時代是濕潤的，存在火山爆發活動。研究人員表示，高鹽分土壤通常表明曾經存在鹹水，因為鹽分能夠凝結，而水分被蒸發。

探測“本壘闆”高原

2007年春季，“勇氣号”對“本壘闆”(Home Plate)高原進行了探測。“勇氣号”發現的證據強有力地表明，在遠古時期，這裡曾經有火山活動。“勇氣号”在“本壘闆”高原發現了“火山彈沉降”。

發現二氧化矽

2007年5月份，它在火星土壤中發現完整的二氧化矽，這是火星上曾經有水的直接證據。具有戲劇色彩的是，這項發現是由于一次機械故障。2006年，“勇氣号”的6個輪子中有一個被鎖定。出現故障的輪子被其他輪子拖着前行。當這個無法滾動的輪子在火星表面上滑行露出一片土壤層時，探測器上的分光儀揭示其中富含大量的二氧化矽，而在此之前兩個探測器均未發現過該物質。因為二氧化矽是證明火星上曾經有水的最有力證據，所以科研人員将“勇氣号”發現二氧化矽稱為其“最重大的科學發現”。