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兵在掌上阅 亮剑弹指间

人类火星车知多少


■贾 阳

2020年7月,中国发射了祝融号火星车,美国发射了毅力号火星车,目前两车均在火星表面正常工作。

2020年以前,人类成功执行任务的火星车,包括美国的索杰纳号、勇气号、机遇号及好奇号,共4辆火星车。

其中,机遇号在火星表面工作了15年,好奇号现仍在火星表面进行探测。当年,苏联也曾尝试执行火星巡视探测任务,但没有成功。

火星探路者任务使用的索杰纳号火星车,于1996年12月发射,控制模式采用遥控方式。地球和火星之间的时延,使得地面人员不能实时控制索杰纳号。火星车通过着陆器与地面进行周期性通信,仅能执行简单的命令序列。着陆器与地球之间的通信每天进行2次,每次2小时。

火星车的遥测分析,是由地面火星车控制工作站完成的。当火星车每天工作结束时,地面科学家小组利用火星车和着陆器拍摄的图像,指定火星车下一步运动的目标位置及移动路径。索杰纳号有限的自主能力,主要体现在自主地形穿越、突发事件处理和资源管理等方面。

火星探测巡视器任务中使用的火星车勇气号和机遇号,主要工作模式是自主导航加遥操作。每个火星日的活动时间大约持续4小时,一般集中在中午时分。火星探测器的自主性解决了数小时无人监测、复杂地形的运动控制等难题。

火星科学实验室任务中使用的火星车好奇号,主要工作模式是长距离自主导航加遥操作。好奇号在火星行走时所进行的高效路径规划决策,以及在采样过程中对机构的精准控制,均由探测器自主完成。

2020年7月30日发射的毅力号火星车,其能力在好奇号的基础上又有所改进和提升,其搭载的机智号直升机还可在火星稀薄大气中飞行。

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