北京時(shí)間8月6日13:31分,美國(guó)宇航局好奇號(hào)火星車(chē)在火星著陸,它將展開(kāi)為期兩年的任務(wù),主要任務(wù)是探索火星過(guò)去或者現(xiàn)在的環(huán)境是否適宜生命存在。下面一起來(lái)了解一下好奇號(hào)的硬件、軟件配置:硬件:2004年勇氣號(hào)(Spirit, MER-A)和機(jī)遇號(hào)(Opportunity,MER-B)火星探測(cè)器著陸火星,它們配備了3MB EEPROM、128MB內(nèi)存、256MB閃存。好奇號(hào)(Curiosity)有哪些變化呢?
好奇號(hào)的Rover Compute Element包含兩套完全相同的計(jì)算系統(tǒng),其中一套作為備用,當(dāng)?shù)谝惶子?jì)算系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)啟用。這個(gè)新的計(jì)算系統(tǒng)采用256K EEPROM、256MB內(nèi)存、2GB閃存,CPU為BAE RAD750(1040萬(wàn)晶體管,核心頻率110到200 MHz),基于IBM的PowerPC 750設(shè)計(jì)而來(lái),速度達(dá)到400 MIPS(勇氣號(hào)和機(jī)遇號(hào)為35 MIPS),可以承受-55和70度氣溫變化以及1000gray的輻射水平。
RAD750
軟件
在軟件方面,NASA不敢冒險(xiǎn),采用的是一款成熟的、具有27年之久的VxWoks操作系統(tǒng)。VxWoks由 Wind River Systems(已被Intel收購(gòu))開(kāi)發(fā),是在大量嵌入式系統(tǒng)中采用的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),之前的火星探測(cè)器(旅居者、勇氣號(hào)、機(jī)遇號(hào))、火星偵察軌道器、 SpaceX Dragon太空飛船采用的都是VxWorks。此外,VxWorks還廣泛應(yīng)用于BMW iDrive、美軍戰(zhàn)斗機(jī)、阿帕奇直升機(jī)、Apple Airport Extreme和Linksys WRT54G路由。
其實(shí),說(shuō)VxWorks已經(jīng)27年之老有些過(guò)分,它于1985年發(fā)布,但是在進(jìn)行持續(xù)開(kāi)發(fā),去年已經(jīng)是6.9版本了。為什么好奇號(hào)要使用 VxWorks?因?yàn)樗浅?煽浚野墒斓拈_(kāi)發(fā)工具鏈,據(jù)推測(cè),其底層調(diào)度和中斷系統(tǒng)適用于處理EDL(進(jìn)入、降落和著陸,即“恐怖七分鐘”)這樣 的實(shí)時(shí)任務(wù)。
好奇號(hào)更多配置:
儀器
好奇號(hào)就是一臺(tái)有輪子的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,它有17臺(tái)相機(jī),全部配備1600×1200(200萬(wàn)像素)CCD傳感器。MastCam可將高清晰度的火星 景觀(guān)以720p 10 fps視頻真彩色傳輸。它還有手臂成像儀,是一個(gè)機(jī)械臂,可以采集火星土壤和巖石并提供顯微圖像。科學(xué)的角度來(lái)看,可能最重要的是ChemCam相機(jī),它 能向火星巖石或土壤發(fā)射激光,使其表面薄層汽化,而后分析汽化后的成分。它包含一個(gè)可以確認(rèn)受激原子類(lèi)型的光譜儀和一個(gè)可以捕捉激光照射區(qū)域詳細(xì)圖像的望 遠(yuǎn)鏡,其激光器位于好奇號(hào)桅桿上。好奇號(hào)還有火星手持透鏡成像儀功能相當(dāng)于一個(gè)超級(jí)放大鏡,位于好奇號(hào)機(jī)械臂末端,可以拍攝火星表面巖石、土壤的詳細(xì)圖 像,其精細(xì)度可以達(dá)到拍攝出一根頭發(fā)絲的水平。這臺(tái)儀器相當(dāng)于科學(xué)家的一個(gè)高科技手持透鏡,可以對(duì)準(zhǔn)他們希望對(duì)準(zhǔn)的任何地方。桅桿相機(jī)安裝在好奇號(hào)主車(chē)身 上方的桅桿上,由兩個(gè)彩色相機(jī)組成,是好奇號(hào)的主要成像工具。它相當(dāng)于好奇號(hào)的左、右眼,可以拍攝火星表面的三維圖像。
動(dòng)態(tài)中子反照率探測(cè)器安裝在好奇號(hào)主車(chē)身背部附近,用于尋找火星地下的水冰以及晶體結(jié)構(gòu)中含有水分子的礦物。這臺(tái)儀器可向火星地表發(fā)射中子束,然后 記錄中子束的散射速度。氫原子可以延緩中子的速度,如果大量中子速度遲緩,便說(shuō)明地下可能存在水或者冰。這一由俄羅斯航天署提供的探測(cè)器能夠發(fā)現(xiàn)火星地表 下50厘米以?xún)?nèi)的氫原子。
通訊
好奇號(hào)火星車(chē)的動(dòng)力是由一臺(tái)多任務(wù)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器(MMRTG)提供的,這臺(tái)設(shè)備由美國(guó)能源部提供。這臺(tái)發(fā)電機(jī)本質(zhì)上是一塊核電池,它可以 將熱能轉(zhuǎn)化為電能。好奇號(hào)的核燃料電池設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)達(dá)14年,這個(gè)核電池支持好奇號(hào)將數(shù)據(jù)從250萬(wàn)英里遠(yuǎn)的地方傳回,好奇號(hào)可以直接通過(guò)X波段 (8GHz)與地球的深空網(wǎng)(DSN)聯(lián)系,也可以使用UHF(300MHz-3GHz)天線(xiàn)通過(guò)火星奧德賽號(hào)和火星勘測(cè)軌道飛行器與地球聯(lián)絡(luò)。
好奇號(hào)傳回地球的Hazcams拍攝的火星圖片
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好奇號(hào)
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火星探測(cè)器
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