火星車的腹部首次攜帶了火星直升機(jī)

Perseverance火星探測器發(fā)射升空，其任務(wù)是尋找火星上潛在的可居住環(huán)境的跡象。Perseverance在承接美國此前的火星探測任務(wù)（檢測火星上的水、有機(jī)物等）的同時，它也將搜尋火星上生命存在或曾經(jīng)存在的證據(jù)，并將儲存樣本，等待搭乘未來的火星探測器返回地球。

為了實現(xiàn)這些目標(biāo)，“Perseverance”配備了許多創(chuàng)新技術(shù)，以確保發(fā)射成功，在火星惡劣的氣候下生存，并在2021年初登陸火星后順利開展尋找生命跡象的艱苦工作。

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IT WILL CARRY A TINY HELICOPTER

如果沒有“朋友”的幫助，Perseverance是不可能登上火星的。根據(jù)IEEE的一篇Spectrum文章表示，火星車的腹部首次攜帶了火星直升機(jī)。如果一切按計劃進(jìn)行，它將成為第一架在另一個星球上進(jìn)行動力飛行的飛機(jī)。

鑒于惡劣的氣候和稀薄的空氣，在火星上駕駛無人機(jī)將是一個挑戰(zhàn)。在地球上簡單的陣風(fēng)屆時都可能會成為問題，因為大氣密度比地球低了1%。這也意味著人類將首次實現(xiàn)飛行器在其他星球的受控飛行。

文章稱：“雖然如汽車尺寸的Perseverance的質(zhì)量為1025公斤，但無人機(jī)只有1.8公斤，機(jī)身只有一盒紙巾大小。Ingenuity公司打造的雙碳纖維轉(zhuǎn)子相互重疊，以大約2400轉(zhuǎn)/分的速度向相反方向旋轉(zhuǎn)，速度是地球上大多數(shù)直升機(jī)旋翼速度的五倍。由于速度非常快，轉(zhuǎn)子的外緣將接近超音速，可能會產(chǎn)生沖擊波和湍流，使無人機(jī)幾乎無法穩(wěn)定?！?/p>

Photo Credit: NASA

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IT WILL BE AUTONOMOUS

不僅Ingenuity具有自主性，Perseverance也將同樣可以利用我們在地球上使用的自動駕駛汽車的相同技術(shù)。

據(jù)美國宇航局稱：“工程師們賦予了Perseverance比其他任何一款火星車更多的自動駕駛智能，使它能夠在一天的運行中覆蓋更多的地面，而不必等待地球上的工程師發(fā)出指令。”根據(jù)任務(wù)的長度計算，這種快速的速度可以幫助完成更多的科學(xué)任務(wù)?？焖俅┰侥芰椭教炱鞲行У靥剿髟虑?、火星和其他天體。”

Perseverance的高級自主性是可能實現(xiàn)的，因為其兩臺計算機(jī)上搭載了一系列傳感器和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以幫助它穿越最崎嶇的地形。

Photo Credit: NASA

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LASERS ARE LOOKING FOR LIFE

地質(zhì)學(xué)家十分關(guān)注Perseverance。為了尋找微生物及各種生命跡象，它還搭載了一臺1064nm的遠(yuǎn)程激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）和光譜儀來檢測巖石和土壤。

據(jù)美國宇航局稱：“超級攝像機(jī)（SuperCam）可以在20英尺（約7米）外發(fā)射激光，這將幫助研究Perseverance甚至比鉛筆尖還小的巖石目標(biāo)。”

激光之所以有幫助，是因為它能清除灰塵，并幫助獲取更清晰的目標(biāo)視野，從而獲得更精確的數(shù)據(jù)。

Photo Credit: NASA

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IT HAS A TURRET ARM TO DRILL

另一種方法是，Perseverance利用其7英尺長的機(jī)械臂收集樣本和數(shù)據(jù)。就像人類有活動關(guān)節(jié)的手臂一樣，Perseverance也能夠使用工具，從而“在巖石中提取巖芯，拍攝顯微圖像，分析火星巖石和土壤的元素組成和礦物組成”。

這只手，或稱其為“turret”，能夠攜帶科學(xué)相機(jī)，甚至包含了一個特殊的傳感器，以防止機(jī)器人錯誤接觸表面，減少損壞的機(jī)會。

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IT WILL BE BROADCASTED

Perseverance就是要把火星“帶到你身邊”。飛船和機(jī)器人將配備23個攝像頭，這比歷史上任何一次星際飛行任務(wù)都要多。一旦2021年初火星上的Perseverance返回降落，這些相機(jī)將幫助工程師和研究人員了解到那未知世界的景觀。原始和處理的圖像將可以在任務(wù)網(wǎng)站進(jìn)行查看（https://mars.nasa.gov/mars2020/）。

原文標(biāo)題：關(guān)于Perseverance火星探測器的五項技術(shù)

文章出處：【微信公眾號：IEEE電氣電子工程師學(xué)會】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。