为了寻找“火星生命”,中国祝融号携带了一整套秘密武器,都有啥 环球观焦点

来源:宇宙观察室 2023-05-17 10:22:34

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上个月,马斯克的SpaceX寄予厚望重型运载火箭的星舰10号经历了两次发射之后,依然遗憾以失败告终。

但是,马斯克的火星移民梦又再次点燃了人们对于神秘的火星的关注。虽然人类还没有实现载人飞船登陆火星的技术,但是近几年到访火星的火星车已经不在少数了,其中,我们中国的顶流“祝融号”也在其列。


(相关资料图)

跟美国的火星车一样,我们中国的祝融号在火星最重要的任务也是寻找“火星生命”。可以说在寻找火星生命这件事情上,中国和美国之间的竞争早就已经进入了白热化。

为了抢在美国前面寻找到火星生命或者火星生命存在过的迹象,我们中国的火星车祝融号携带了从天到地一整套秘密武器。

发现火星生命的中美之争

为什么人类越来越相信火星上可能存在生命,甚至将这种信念贯穿在了每一个珍贵的火星车上,寻找火星生命一直都是各个国家火星车的首要任务。这也是因为十几年前中国和美国都先后从来自火星的陨石上发现了生命存在过的有力证据“干酪根”。而在谁是“第一个发现火星生命”这件事情上,中国和美国科学家之间早已出现了争议。

我国祝融号2021年5月才正式登陆火星,但是美国早在上个世纪六十年代就开启了火星探测。因此,长久以来,我国对于火星的研究数据主要来源于分析研究从火星来到地球的陨石。于是,我国研究火星比较深入的反而是地质科学工作者。我国地质科学家带领队伍,在全世界范围内收集火星陨石并加以研究。

2011年7月人们目睹到一颗巨大的火球落入了位于摩洛哥的提森克沙漠,经证实这是一颗来自火星的陨石。像这样有目击经历,并且被迅速搜集还未被污染的火星陨石研究价值非常高。中国地质科学家几经周折,也获得了一块宝贵的提森克陨石。

就在这颗宝贵的提森克陨石里,中国科学家通过纳米探针技术有了不得了的发现,这颗陨石里居然有“干酪根”。干酪根一般被认为是有机生物遗骸在长期保留之后形成的一种有机物体,也就是说这个发现几乎可以等同于发现了火星生命存在过的有力证据。

然而,就当中国科学家准备将相关论文发布在《SCIENCE》上时,美国居然以我国研究数据不够直接为理由,要求对论文再进行修改。更加让人气愤的是,就在我国科学小组对论文进行修改的期间,美国NASA发布了一篇相似发现的论文,成为了第一个发现火星生命的国家。而他们的优势则在于他们的数据来源于火星上的探测器。

经过这样的事件,我国更是卯足了劲要尽快实现火星车的登陆,并且一定要为我国的火星车配备最先进,最完备的武器装备,全方位的帮助我国火星车在火星寻找“火星生命”。

配备神秘黑科技的火神——祝融号

2021年5月15日,我国航天领域又跨入了全新的领域。虽然在此之前,我国并没有成功发射过火星探测器,但是,这并不妨碍我国航天科学家们一鼓作气,一次性完成了火星探测、巡回和登陆三个任务。

“天问一号祝融火星车”在万众瞩目中顺利登陆了火星表面,我国也成为第一个首次发射就成功登陆火星的国家。

同时期,美国的毅力号也登陆了火星。其实,两个火星车发射时间相差不多,祝融号比毅力号先发射8天。

但是,毅力号却抢先登陆了火星。这背后是美国为毅力号累积了50年的火星研究数据。而缺乏数据支撑的祝融号则必须通过三个月的巡航飞行对火星进行实地勘测,实时选址,再登陆。但这并不影响携带着大量黑科技装备的祝融号,一步一个脚印的开启对火星生命的探寻。

秘密武器一:变速推进反火箭着陆技术

曾经有航天专家说过对于地外天体探测器而言,不管是月球车还是火星车着陆前的几分钟都是风险最高的黑色时间。

目前火星车着陆的方式主要有三种,火星探测器在经过火星大气层气动减速之后,有的选择塔吊式着陆,比如美国毅力号;有的选择在着陆之前弹出一个巨大的气囊,将火星车包裹住缓冲着陆冲击;有的选择在接近地面的时候开启反推火箭,比如我国的祝融号,反推火箭技术也是我国比较成熟的一项技术。

这项技术的关键点在于我们可以根据实时情况,根据需要来调整反推火箭的速度。不要小看这个速度调节,同样在火星探测上花了巨大的心血的印度,就因为缺少这些技术,而导致自己的火星车登录失败。

秘密武器二:灵活多变的驱动系统

对于火星车而言,虽然平稳软着陆是最危险的时刻,但安稳着陆也只不过是火星车一切任务的开端。对于火星车而言最主要的还是要能顺利的在火星表面行驶。

祝融号火星车身高1.85米,体重240公斤。为了让它能在火星复杂的地表来去自如,我们给它配备了六个轮子,并且每个轮子都是独立驱动的,再配合车身独立升降悬架系统,基本可以保证祝融号有独立应对各种地形的能力。

除了灵活的驱动设备,祝融号使用的也是我国技术纯熟的太阳能动力体系。大家可能觉得跟美国毅力号使用的动力十足的核电池相比,我国的太阳能电池显得有点陈旧。我国也曾在嫦娥探月车上使用核电池对探月车进行保温。但是,不可否认的是太阳能电池对于我国来说才是最可靠且性价比最高的选择。

同时,祝融号火星车也创新性的加入了一种新型的保温材料那就是正十一烷。这种特殊的物质,它的液态与固态转化温度刚好与火星昼夜温差一致。我国科学家利用正十一烷的特性,制作了特殊的温度调节设备,让火星车内部保持一个较为平稳的温度环境。

秘密武器三:地表成分探测仪

虽然说火星车最希望在火星能够发现真正的“火星生命”,但是根据人类现有的数据,我们也不得不承认,在火星表面直接发现火星生命的概率是极低的。因此,我们又给祝融号配备了带有激光的地表成分探测仪。

遇到目标岩石,可通过发射激光,瞬间使目标岩石气化。同时启动地表成分探测仪,根据不同的光谱分析目标岩石所含的成分。如果说曾经的火星陨石中的干酪根还存在一定的争议,如果我们直接在火星表面成分中再探测到有机物,那将是更加直接的生命证据。

秘密武器四:多光谱、高精度相机

如果说我们的祝融号在动力上跟毅力号还存在较大差距,那么在高精度相机上祝融号是比毅力号更加厉害的。首先祝融号通过导航和地形相机来作为自己的“双眼”。

在这两者的配合之下,可以获得周边地形的立体影像,我们再根据获得的立体影像决定祝融号的探测目标,毕竟在火星上每一秒都十分珍贵。

除了清晰的立体成像以外,祝融号上的多光谱相机,更能透过现象根据周边物质(主要是各种岩石)的红外线光谱来侦查更加精确的地质信息。向上,也能通过拍摄大量白天和夜晚的景象,对火星上的气候进行研究。

简而言之,祝融号的“视力”是十分强大的。它不仅能清楚的看到火星表面的地貌,更能通过光谱分析表面物质,还能兼顾对天空的观测。

秘密武器五:遥感技术——雷达

地表成分探测仪和高精尖的相机解决的依然是火星表面的观察,那如果我们想要探测到火星地表以下的世界该怎么办呢?毕竟根据科学家们的推测,火星上的水极有可能大部分都是在地面以下的。

这个就动用到遥感技术了,我们的祝融号上有两个不同频率的次表层雷达。次表层雷达的主要任务就是通过不同频率,探测火星次表层的厚度。比如我们都知道火星地表有冰面,那么这个冰面有多厚,就能通过次表层雷达来测量。

秘密武器六:磁强计

大家都知道在地球上,是有南极和北极两个磁场的。可以说是在磁场的保护下,我们才得以保留大气层,避免受到宇宙各种辐射的伤害。而火星不一样,相对于地球而言火星已经是一个老大哥了,火星上已经只剩下一些零散的剩余磁场。

祝融号上安装了2个磁强计,主要用于探测火星上不多的剩余磁场。不要小看了这些剩余磁场,因为,火星的现状极有可能就是地球的未来。研究火星演变的历史,对于人类更加了解地球的变化也是极其重要的事情。因此,祝融号也具备收集火星剩余磁场数据的能力。

这些都是我们已经知道的为了找到火星生命,在火星车上装备的秘密武器。相信有了这一次真切的火星探险,在未来的时间里,我们还会有更多的火星车到达火星,也能更进一步揭开火星的神秘面纱。

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