火星探測(cè)的案例
NASA好奇號(hào)火星探測(cè)車拍攝18億像素的火星全景圖
NASA好奇號(hào)火星探測(cè)車拍攝18億像素的火星全景圖
NASA好奇號(hào)火星探測(cè)車的主要任務(wù)是研究火星的氣候和地質(zhì)情況。我們m+p VibControl振動(dòng)控制試驗(yàn)系統(tǒng)為此任務(wù)的成功完成做出了相應(yīng)的貢獻(xiàn)：ChemCam儀器 (化學(xué)脈沖激光束氣化材質(zhì)檢測(cè)儀和可伸縮相機(jī)) 的鑒定試驗(yàn)由在法國(guó)圖盧茲的Mecano ID公司完成。在該測(cè)試中，他們?cè)?00,000等級(jí)的無(wú)塵潔凈室內(nèi)使用48到80通道的m+p振動(dòng)控制系統(tǒng)Vibcon2.15和一臺(tái)70kN振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行了全面的振動(dòng)可靠性試驗(yàn)。此外，位于西班牙馬德里的空客集團(tuán)使用96通道的m+p VibControl振動(dòng)控制系統(tǒng)和一臺(tái)90kN振動(dòng)臺(tái)對(duì)好奇號(hào)火星探測(cè)車的高增益通信天線進(jìn)行了全面的鑒定試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)。
最近，NASA發(fā)布了好奇號(hào)火星探測(cè)車拍攝的尺寸最大、分辨率最高的火星全景圖，它向我們展現(xiàn)了一個(gè)超級(jí)真實(shí)的火星。將2019年感恩節(jié)期間拍攝的1000多張圖像在隨后的幾個(gè)月中精心組合，最終合成了這張18億像素的火星全景圖。
這些照片是在2019年11月24日至2019年12月01日之間拍攝的，當(dāng)時(shí)任務(wù)團(tuán)隊(duì)正外出過(guò)感恩節(jié)。在等待團(tuán)隊(duì)返回并發(fā)出下一個(gè)指令的時(shí)候，火星探測(cè)車幾乎沒(méi)有什么任務(wù)要做，這讓它有了一個(gè)難得的機(jī)會(huì)，可以連續(xù)幾天從同一有利位置拍攝它周圍的環(huán)境。
“當(dāng)我們團(tuán)隊(duì)當(dāng)中的許多人在家中享受火雞大餐時(shí)，好奇號(hào)為我們帶來(lái)了這場(chǎng)視覺(jué)盛宴。” 負(fù)責(zé)好奇號(hào)火星探測(cè)車任務(wù)的NASA JPL實(shí)驗(yàn)室好奇號(hào)探測(cè)車項(xiàng)目科學(xué)家Ashwin Vasavada表示，“這是我們第一次在執(zhí)行任務(wù)期間將操作專注于360°立體全景拍攝。”
展開(kāi) 火星探測(cè)陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的研究發(fā)展分析
王 濤
（中山大學(xué)智能工程學(xué)院，廣州510006）
摘 要：無(wú)人探測(cè)器著陸火星執(zhí)行復(fù)雜探測(cè)任務(wù)已經(jīng)成為當(dāng)前國(guó)際深空探測(cè)的研究熱點(diǎn)。首先對(duì)陸空協(xié)同合作的無(wú)人系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)闡述，展望陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)；隨后闡述了火星地面與大氣環(huán)境條件，對(duì)應(yīng)用于火星探索的地面探測(cè)車和旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)研究進(jìn)行了綜合評(píng)述，著重探討了火星探索陸空自主協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。綜述表明，在未來(lái)更多執(zhí)行行星無(wú)人探測(cè)任務(wù)的設(shè)計(jì)中，發(fā)展并強(qiáng)化無(wú)人系統(tǒng)陸空智能協(xié)同合作能力，有助于提高行星探測(cè)任務(wù)的執(zhí)行效率，協(xié)同合作提高無(wú)人系統(tǒng)的生存保障能力。
關(guān)鍵詞：火星探測(cè)；作業(yè)環(huán)境；探測(cè)車；無(wú)人飛行器；陸空協(xié)同；自主行為
1 引 言
早在1962年，從蘇聯(lián)開(kāi)始，人類啟動(dòng)了首次火星探測(cè)任務(wù)，向火星發(fā)射了火星1 號(hào)探測(cè)器，然而該探測(cè)器在飛行至距地球一億多公里時(shí)與地面失去聯(lián)系，第一次人類探測(cè)火星任務(wù)以失敗告終。直到1971年，蘇聯(lián)再次發(fā)射火星2 號(hào)探測(cè)器，探測(cè)器成功登陸火星表面。隨后，1976年美國(guó)發(fā)射了海盜1 號(hào)和海盜2 號(hào)火星探測(cè)器，以衛(wèi)星著陸器的形式降落火星表面。1997年7月4日，美國(guó)探路者號(hào)火星探測(cè)車登陸火星表面，首次執(zhí)行探測(cè)任務(wù)。之后美國(guó)又陸續(xù)發(fā)射了勇氣號(hào)、機(jī)遇號(hào)、好奇號(hào)和洞察者號(hào)火星車，均在火星表面成功著陸。中國(guó)于2020年7月23日成功使用長(zhǎng)征五號(hào)大推力運(yùn)載火箭把天問(wèn)1 號(hào)火星探測(cè)器送往地火轉(zhuǎn)移軌道，如7 個(gè)月后成功登陸火星，必將對(duì)我國(guó)未來(lái)深空行星探測(cè)任務(wù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。另一方面，2020年夏天，美國(guó)NASA 再次向火星投放毅力號(hào)探測(cè)車，同時(shí)附加安裝在探測(cè)車上還有一架無(wú)人機(jī)Ingenuity，用于協(xié)同地面車輛提前規(guī)劃制定行進(jìn)路線，以及尋找需要探索的區(qū)域。
展開(kāi) 火星探測(cè)陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的研究發(fā)展分析
摘 要：無(wú)人探測(cè)器著陸火星執(zhí)行復(fù)雜探測(cè)任務(wù)已經(jīng)成為當(dāng)前國(guó)際深空探測(cè)的研究熱點(diǎn)。首先對(duì)陸空協(xié)同合作的無(wú)人系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)闡述，展望陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)；隨后闡述了火星地面與大氣環(huán)境條件，對(duì)應(yīng)用于火星探索的地面探測(cè)車和旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)研究進(jìn)行了綜合評(píng)述，著重探討了火星探索陸空自主協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。綜述表明，在未來(lái)更多執(zhí)行行星無(wú)人探測(cè)任務(wù)的設(shè)計(jì)中，發(fā)展并強(qiáng)化無(wú)人系統(tǒng)陸空智能協(xié)同合作能力，有助于提高行星探測(cè)任務(wù)的執(zhí)行效率，協(xié)同合作提高無(wú)人系統(tǒng)的生存保障能力。
1 引 言
早在1962年，從蘇聯(lián)開(kāi)始，人類啟動(dòng)了首次火星探測(cè)任務(wù)，向火星發(fā)射了火星1 號(hào)探測(cè)器，然而該探測(cè)器在飛行至距地球一億多公里時(shí)與地面失去聯(lián)系，第一次人類探測(cè)火星任務(wù)以失敗告終。直到1971年，蘇聯(lián)再次發(fā)射火星2 號(hào)探測(cè)器，探測(cè)器成功登陸火星表面。隨后，1976年美國(guó)發(fā)射了海盜1 號(hào)和海盜2 號(hào)火星探測(cè)器，以衛(wèi)星著陸器的形式降落火星表面。1997年7月4日，美國(guó)探路者號(hào)火星探測(cè)車登陸火星表面，首次執(zhí)行探測(cè)任務(wù)。之后美國(guó)又陸續(xù)發(fā)射了勇氣號(hào)、機(jī)遇號(hào)、好奇號(hào)和洞察者號(hào)火星車，均在火星表面成功著陸。中國(guó)于2020年7月23日成功使用長(zhǎng)征五號(hào)大推力運(yùn)載火箭把天問(wèn)1 號(hào)火星探測(cè)器送往地火轉(zhuǎn)移軌道，如7 個(gè)月后成功登陸火星，必將對(duì)我國(guó)未來(lái)深空行星探測(cè)任務(wù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。另一方面，2020年夏天，美國(guó)NASA 再次向火星投放毅力號(hào)探測(cè)車，同時(shí)附加安裝在探測(cè)車上還有一架無(wú)人機(jī)Ingenuity，用于協(xié)同地面車輛提前規(guī)劃制定行進(jìn)路線，以及尋找需要探索的區(qū)域。
很多火星探測(cè)的研究論著集中探討火星大氣的環(huán)境和陸地表面情況［1-3］，包括對(duì)著陸火星的氣動(dòng)特性分析［4-9］，針對(duì)火星探測(cè)地面車系統(tǒng)［10-16］進(jìn)行研究，也有學(xué)者對(duì)火星探測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)［17-19］進(jìn)行了初步的技術(shù)探索研究。
展開(kāi) 瑞士公司合作開(kāi)發(fā)碳纖維復(fù)合材料火星探測(cè)車底盤
瑞士最大的航空航天產(chǎn)品獨(dú)立供應(yīng)商RUAG Space公司與瑞士工程公司Scheurer Swiss GmbH合作開(kāi)發(fā)ExoMars火星探測(cè)漫游車的零件。
該火星探測(cè)漫游車的碳纖維復(fù)合材料底盤由歐洲航天局（ESA）在RUAG Space和空中客車防務(wù)及航天公司（Airbus Defence and Space）的指導(dǎo)下開(kāi)發(fā)。Schentir Swiss GmbH公司首席執(zhí)行官Dominik Scheurer表示，該司將參與探測(cè)漫游車底盤的開(kāi)發(fā)，并負(fù)責(zé)為層壓工藝選擇激光系統(tǒng)。
這臺(tái)以英國(guó)女化學(xué)家Rosalind Franklin的名字命名的火星探測(cè)漫游車預(yù)計(jì)將于2020年向火星發(fā)射，車底盤的懸架已完成，目前正在蘇黎世的RUAG太空測(cè)試中心進(jìn)行測(cè)試。https://m.hongyantu.com/goodlist/sz/47787.html
此外，在意大利都靈還建造了一個(gè)全新的ExoMars漫游車探測(cè)器控制中心（ROCC）。一旦漫游車登錄火星表面，控制中心將成為探測(cè)器活動(dòng)和測(cè)試的操作中心。
“這座控制中心極為重要，我們能通過(guò)它聽(tīng)到漫游車的儀表，看看她看到了什么，并發(fā)出命令指導(dǎo)尋找火星地表和地下的生命證據(jù)，”歐空局局長(zhǎng)JanW?rner說(shuō)。 “ExoMars火星漫游車將是第一個(gè)可以在火星表面穿梭，同時(shí)能夠從地下2米處采集樣本進(jìn)行深度研究的火星探測(cè)器。”
本文內(nèi)容轉(zhuǎn)載于中國(guó)復(fù)合材料展覽會(huì)，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本公眾號(hào)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題，請(qǐng)及時(shí)與博主聯(lián)系，我們將在第一時(shí)間刪除內(nèi)容！
展開(kāi) 
NASA好奇號(hào)火星探測(cè)車：在火星上停留的3000個(gè)日日夜夜
火星偵察軌道飛行器從266 km的高空俯視好奇號(hào)
火星偵察軌道飛行器上的HiRISE相機(jī)拍攝的好奇號(hào)，每個(gè)像素約25厘米，因此我們可以在視場(chǎng)中央很容易發(fā)現(xiàn)探測(cè)車。
好奇號(hào)的最新自拍照
在火星上工作8年以來(lái)，好奇號(hào)依然硬朗，它在等待毅力號(hào)，在未來(lái)它們將共同探測(cè)火星，為我們帶來(lái)更多的新發(fā)現(xiàn)。
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NASA再次拍下祝融號(hào)火星探測(cè)車
天問(wèn)一號(hào)是中國(guó)首次完全自主研發(fā)的火星任務(wù)，該任務(wù)于2月抵達(dá)火星軌道，祝融號(hào)是天問(wèn)一號(hào)任務(wù)的一部分，它于5月降落在紅色星球的烏托邦平原。
祝融號(hào)火星探測(cè)車和登陸平臺(tái)的“自拍照”
NASA的火星勘測(cè)軌道飛行器 (MRO)于6月6日使用其 HiRISE（高分辨率成像科學(xué)實(shí)驗(yàn)）相機(jī)首次拍攝到祝融號(hào)，該相機(jī)能夠清晰地分辨出遠(yuǎn)方的火星車和登陸平臺(tái)。
NASA首次拍攝到的祝融號(hào)火星探測(cè)車
6月23日，NASA發(fā)布了MRO于6月11日拍攝的第二張祝融號(hào)照片，顯示火星車已開(kāi)始遠(yuǎn)離其登陸平臺(tái)，我們甚至能看到清晰的“腳印”。
2021年6月11日，NASA的火星勘測(cè)軌道飛行器上的 HiRISE相機(jī)拍攝到這張中國(guó)祝融號(hào)火星車（圖片下方）及其著陸平臺(tái)（圖像上方）的照片
NASA為照片添加了描述，著陸點(diǎn)在著陸過(guò)程中因吹散火星塵埃而呈現(xiàn)獨(dú)特的顏色，當(dāng)比較前后兩張照片時(shí)，我們可以看出祝融號(hào)火星車在向南移動(dòng)。
自2006年以來(lái)，MRO一直在環(huán)繞火星運(yùn)行，以研究其地質(zhì)和氣候，同時(shí)也會(huì)不時(shí)關(guān)注下紅色星球表面的探測(cè)者們，多年來(lái)，HiRISE拍攝了機(jī)遇號(hào)、勇氣號(hào)、好奇號(hào)、毅力號(hào)還有中國(guó)的祝融號(hào)，愿在他們能共同努力，給我們帶來(lái)有關(guān)紅色星球更多的信息。
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展開(kāi) 火星表面驚現(xiàn)“幽靈腳印”，除了我們還有其他探測(cè)車嗎？
就在不久前，NASA的火星偵察軌道飛行器上強(qiáng)大的HiRISE相機(jī)（高分辨率成像科學(xué)實(shí)驗(yàn)室）從火星上空拍攝烏托邦平原時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)沒(méi)有明顯原因而出現(xiàn)的圓圈，它看起來(lái)像是火星車留下的“足跡”。
這張照片是由HiRISE相機(jī)于2021年5月從285公里的高空拍攝的
照片中的地點(diǎn)位于烏托邦平原，它是火星上最知名的地區(qū)之一，中國(guó)的祝融號(hào)火星車現(xiàn)在就在這附近探險(xiǎn)。但是奇怪的是，包括祝融號(hào)在內(nèi)的所有成功到達(dá)過(guò)火星的探測(cè)車都不曾來(lái)過(guò)這里，那這清晰的“腳印”是誰(shuí)留下的呢？
在這幅更遠(yuǎn)景的照片中，我們能看到這條“足跡”沿著圓形路徑前進(jìn)
這是隕石坑嗎？
NASA推測(cè)，這圈“足跡”可能是小行星或其他太空巖石撞擊火星所留下的遺跡，也就是隕石坑，隨著時(shí)間的推移，隕石坑的邊緣出現(xiàn)裂縫，但是此前從來(lái)沒(méi)有這樣的先例，這個(gè)推測(cè)顯然不令人信服？
這圈“足跡”真的是隕石坑嗎？抑或是我們所不知道的其他火星探測(cè)車的“腳印”？
展開(kāi) 偉大的任務(wù) 美國(guó)宇航局上周六向火星發(fā)射探測(cè)器
圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
上周星期六，美國(guó)宇航局將向火星發(fā)射最新的探測(cè)器。一切按計(jì)劃進(jìn)行，InSight著陸器將在美國(guó)東部時(shí)間上午7:05從加利福尼亞范登堡空軍基地搭載阿特拉斯V火箭上飛往火星。即使不能在加利福尼亞州凌晨觀看發(fā)射，也可以通過(guò)NASA在線實(shí)時(shí)觀看高空飛行的情況。美國(guó)國(guó)家航空航天局電視臺(tái)將于美國(guó)東部時(shí)間上午6點(diǎn)30分播出InSight的直播節(jié)目。
圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
InSight火星探測(cè)器將在11月份抵達(dá)火星，在太空中航行約六個(gè)月的時(shí)間。 到達(dá)后，這輛汽車大小的航天器將登陸火星并開(kāi)始收集數(shù)據(jù)。
預(yù)計(jì)著陸器將尋找關(guān)于“地震”數(shù)據(jù)，每當(dāng)感受到這些地震時(shí)，它就會(huì)拍攝一張展示火星的照片，并將它回饋給地球上的科學(xué)家，以更多地了解火星的內(nèi)部運(yùn)作。
這次發(fā)射意義深遠(yuǎn)，因?yàn)樗鼘?biāo)志著火星的任務(wù)首次從范登堡執(zhí)行任務(wù)。阿特拉斯V還將攜帶兩個(gè)小型衛(wèi)星，這些小型衛(wèi)星統(tǒng)稱為Mars
Cube
One，預(yù)計(jì)將在火星的軌道上作為技術(shù)演示，幫助科學(xué)家弄清楚這些衛(wèi)星是否可以用作地球軌道以外的通信衛(wèi)星。這次發(fā)射將標(biāo)志著美國(guó)宇航局首次向另一個(gè)世界發(fā)送多維數(shù)據(jù)集。
展開(kāi) NASA火星無(wú)人機(jī)將于4月8日試飛，還隱藏一個(gè)彩蛋！天問(wèn)一號(hào)卻等100天，我們差在哪？
同樣發(fā)射于2020年7月的美國(guó)毅力號(hào)火星車，根本沒(méi)有在火星軌道過(guò)多停留，直接在2021年2月19日采用"空中起重機(jī)"的方式著陸到了火星，并于3月4日進(jìn)行了火星行駛，還馬上要在火星放飛攜帶的無(wú)人機(jī)。
我國(guó)發(fā)射的天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器預(yù)計(jì)將于5月著陸火星，一次性完成"繞落巡"。但作為一艘2020年7月23號(hào)就發(fā)射的探測(cè)器，2021年2月4日就穩(wěn)定在火星軌道的天問(wèn)一號(hào)，為什么要等3個(gè)月整整100多天，才能在火星著陸呢？
2021年3月26日，國(guó)家航天局發(fā)布了兩張由天問(wèn)一號(hào)拍攝的火星側(cè)身影像，當(dāng)時(shí)它已在火星停泊軌道運(yùn)行了一個(gè)月，正在用自身攜帶的科學(xué)儀器對(duì)火星開(kāi)展探測(cè)并收集數(shù)據(jù)。
同為火星探測(cè)器，相似的發(fā)射時(shí)間和相似的抵達(dá)火星時(shí)間，是什么原因讓天問(wèn)一號(hào)在火星軌道徘徊3個(gè)月呢？
答案是地圖
想要讓探測(cè)器降落到另一個(gè)星球上，不論是月球還是火星，首先要做的就是對(duì)目標(biāo)星球進(jìn)行高精度環(huán)繞測(cè)繪，對(duì)預(yù)定著陸區(qū)進(jìn)行排查和選擇。正是因?yàn)殒隙鹨惶?hào)和二號(hào)做了這些工作，才有了后來(lái)嫦娥三號(hào)和五號(hào)的成功著陸。
所以天問(wèn)一號(hào)繞火星三個(gè)月其實(shí)就是在繪制火星地圖，對(duì)火星地表進(jìn)行高度測(cè)繪，重點(diǎn)調(diào)查火星烏托邦平原上的兩個(gè)預(yù)定著陸點(diǎn)，如果火星上存在生命或者曾經(jīng)存在過(guò)生命的話，這兩個(gè)位于火星古河道內(nèi)的著陸點(diǎn)，就是最有可能發(fā)現(xiàn)蛛絲馬跡的地方。
掌握足夠詳細(xì)的火星三維地形數(shù)據(jù)后，天問(wèn)一號(hào)便會(huì)著陸火星。
參考之前美國(guó)的洞察號(hào)火星著陸，我國(guó)的天問(wèn)一號(hào)應(yīng)該會(huì)隨著軌道高度降低，以一種相對(duì)溫和的方式進(jìn)入火星大氣層并減速，最后憑借降落傘和反推火箭安全著陸到火星上，然后火星車開(kāi)始巡視火星，軌道器繞火星公轉(zhuǎn)并中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行一系列科研任務(wù)。
展開(kāi) 太空探索，3D打印必不可少
結(jié)束
除了火星探測(cè)和月球探測(cè)之外，在小星星的探測(cè)方面，也將使用3D打印技術(shù)。
比如3D打印材料廠商KEXCELLED表示將3D打印PEEK用于小行星探測(cè)器返回艙熱防護(hù)系統(tǒng)。
美國(guó)燒了8.3億美元，就為了去火星“玩泥沙”？
洞察號(hào)著陸器于2018年5月5日發(fā)射升空，經(jīng)過(guò)205天的旅行，在外太空零下269℃下，航行了3.01億英里，于北京時(shí)間11月27日凌晨3時(shí)54分著陸火星。
▲洞察號(hào)著陸火星精華版。
洞察號(hào)火星著陸器由洛克希德馬丁公司建造，是NASA發(fā)現(xiàn)計(jì)劃（Discovery Program）的一部分，該任務(wù)由NASA噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室（JPL）負(fù)責(zé)管理。這是時(shí)隔六年多，NASA的探測(cè)器再次著陸火星，上一次是北京時(shí)間2012年的8月6日，好奇號(hào)著陸火星。
▲NASA任務(wù)控制現(xiàn)場(chǎng)
你是否知道，這一耗資8.3億美元的探測(cè)器，花了六個(gè)月時(shí)間飛行，克服1500度的高溫、火星大氣層中的狂風(fēng)，居然是去火星“玩泥沙”？
▲上圖展示了洞察號(hào)配備的火星土壤層鉆探設(shè)備
這是因?yàn)椋绹?guó)宇航局的洞察號(hào)火星探測(cè)器，它的任務(wù)就是去考察火星地表下方土層內(nèi)部的情況！
洞察號(hào)會(huì)像小朋友“玩泥沙”一樣，在火星土壤里挖開(kāi)一個(gè)洞，看看里面究竟有什么。也許它會(huì)發(fā)現(xiàn)生命的跡象，也許它會(huì)找到獨(dú)特的礦物，也許它會(huì)探測(cè)到火星地震等信息，讓我們拭目以待。
為了實(shí)現(xiàn)“玩泥沙”，洞察號(hào)要克服無(wú)數(shù)的困難，特別是降落到火星表面的14分鐘，一連串的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，任何一個(gè)都能徹底摧毀洞察號(hào)！
▲洞察號(hào)著陸器經(jīng)受高溫灼燒考驗(yàn)
這一耗資8.3億美元的火星探測(cè)器，因?yàn)轱w行到了遙遠(yuǎn)的火星，傳回?zé)o線電信號(hào)也要好幾分鐘，因此實(shí)際上無(wú)數(shù)科學(xué)家們只能在它開(kāi)始降落前準(zhǔn)備好一切，此后的操作只能聽(tīng)天由命，指望洞察號(hào)的自動(dòng)降落功能克服所有難題。一個(gè)錯(cuò)漏，洞察號(hào)火星探測(cè)器就會(huì)毀于一旦。這并不是少見(jiàn)的事情，歐洲聯(lián)盟以及蘇聯(lián)時(shí)代的火星探測(cè)器都多次出錯(cuò)，甚至直接砸碎在火星表面上。有三分之一的火星探測(cè)器，在著陸時(shí)損毀，不過(guò)美國(guó)探測(cè)器的成功率要明顯好一些。
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中國(guó)發(fā)布天問(wèn)一號(hào)火星著陸點(diǎn)的第一幅高清圖像
6月7日，高考的第一天，中國(guó)國(guó)家航天局（CNSA）發(fā)布了天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)器在火星著陸點(diǎn)的第一幅高清圖像，這張照片由天問(wèn)一號(hào)軌道器的高清相機(jī)拍攝于北京時(shí)間6月2日18:00。原圖下載地址：（后臺(tái)回復(fù)祝融）
祝融號(hào)著陸點(diǎn)高清圖像，左圖為著陸前，右圖為著陸后
天問(wèn)一號(hào)和祝融號(hào)的現(xiàn)狀
祝融號(hào)火星探測(cè)車于5月15日降落在烏托邦平原，5月22日，它從著陸平臺(tái)駛下火星表面，開(kāi)啟對(duì)這顆紅色星球的探索，使中國(guó)成為繼美國(guó)之后第二個(gè)在火星上登陸并運(yùn)行火星車的國(guó)家。
截至6月7日，探測(cè)車已經(jīng)在紅色星球表面工作24個(gè)火星日（1個(gè)火星日約等于地球日的1天零37分），它攜帶的所有科學(xué)儀器均已開(kāi)啟，目前正在四處移動(dòng)，進(jìn)行環(huán)境探測(cè)和科學(xué)探索。
天問(wèn)一號(hào)軌道器目前處于低軌道，公轉(zhuǎn)周期僅為8.2小時(shí)，為祝融號(hào)和地球指揮站間的數(shù)據(jù)傳輸做中轉(zhuǎn)。
火星探測(cè)任務(wù)剛剛開(kāi)始
天問(wèn)一號(hào)軌道器的設(shè)計(jì)壽命為1個(gè)火星年（約687個(gè)地球日），它將在進(jìn)行高空科學(xué)探索的同時(shí)為祝融號(hào)通訊提供中繼。祝融號(hào)的設(shè)計(jì)壽命為90個(gè)火星日，它將利用高分辨率三維圖像記錄火星地貌，并分析行星表面的物質(zhì)成分，同時(shí)還將探測(cè)火星地質(zhì)結(jié)構(gòu)、磁場(chǎng)和火星氣候。
高考的同一天，天問(wèn)一號(hào)又給我們帶來(lái)了驚喜，希望它也能給廣大考生帶來(lái)好運(yùn)，都取得好的成績(jī)。
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展開(kāi) 祝融號(hào)傳回最新的火星照片，發(fā)現(xiàn)它的降落傘和保護(hù)罩
7月12日，中國(guó)的火星探測(cè)車——祝融號(hào)讓我們近距離觀察了它在5月安全降落紅色星球上時(shí)所使用的一些重要裝備。其中包括它的降落傘和后殼保護(hù)罩，它們靜靜地散落在烏托邦平原的紅色泥土上。
中國(guó)首輛火星探測(cè)車——祝融號(hào)和著陸器的合影
祝融用其前后兩組攝像頭拍攝了多張黑白照片，其中一張照片上還顯示了漫游車自己的“足跡”，最讓人驚嘆的是祝融號(hào)還拍攝了降落傘后殼組件的一幅彩色照片。（在穿越火星大氣層的途中，后殼覆蓋火星車及其著陸器，對(duì)它們進(jìn)行保護(hù)。）
祝融號(hào)于2021年7月12 日拍下的降落傘和后殼彩色照片
祝融號(hào)是中國(guó)火星探測(cè)任務(wù)——天問(wèn)一號(hào)任務(wù)的一部分，天問(wèn)一號(hào)于2020年7月發(fā)射升空，并于今年2月抵達(dá)紅色星球的軌道，大約比NASA的毅力號(hào)早到達(dá)一個(gè)星期。拍攝這幅彩色照片時(shí)，祝融號(hào)距離后殼約30米遠(yuǎn)，距離著陸點(diǎn)約350 米，后蓋結(jié)構(gòu)保存完整，能夠看到明顯的燃燒痕跡。
祝融號(hào)從另一個(gè)角度拍攝到降落傘和后殼的黑白照片
5月15日，祝融號(hào)脫離天問(wèn)一號(hào)軌道器并成功降落在紅色星球表面，使中國(guó)成為繼美國(guó)之后第二個(gè)成功在火星表面部署探測(cè)車的國(guó)家。（蘇聯(lián)的火星3號(hào)飛船于 1971年成功著陸，但僅2分鐘后就宣布失聯(lián)；歐洲航天局的小獵犬2號(hào)著陸器于2003年12月著陸，但隨后也失去聯(lián)系。）
這張照片也拍攝于7月12日，能清楚地看到祝融號(hào)的“足跡”
祝融號(hào)的設(shè)計(jì)壽命為90個(gè)火星日（約93個(gè)地球日），在任務(wù)期間，祝融旨在研究其周圍環(huán)境的地質(zhì)和地形，以及尋找埋藏的水冰。如果一切按計(jì)劃進(jìn)行，天問(wèn)一號(hào)軌道飛行器除了執(zhí)行自己的觀測(cè)任務(wù)外，還負(fù)責(zé)祝融號(hào)與地球間的通信中繼，它將至少運(yùn)行一個(gè)火星年（約687個(gè)地球日）。
展開(kāi) 旋翼式火星無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展綜述
趙鵬越，全齊全，鄧宗全，陳水添，楊婷婷
(哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150001)
摘 要:火星表面稀薄的大氣環(huán)境為旋翼式無(wú)人機(jī)在火星低空飛行提供了必要的條件。概述了火星無(wú)人機(jī)的研究背景、飛行環(huán)境與研制難點(diǎn)；整理了世界范圍內(nèi)各研究機(jī)構(gòu)研制的旋翼式火星無(wú)人機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)；梳理旋翼式火星無(wú)人機(jī)研究在氣動(dòng)特性理論、低氣壓飛行控制、系統(tǒng)集成等方面的關(guān)鍵技術(shù)；總結(jié)旋翼式火星無(wú)人機(jī)的仿真研究與實(shí)驗(yàn)研究成果；對(duì)火星無(wú)人機(jī)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。
關(guān)鍵詞:火星探測(cè)；火星無(wú)人機(jī)；旋翼式；關(guān)鍵技術(shù)；仿真與實(shí)驗(yàn)研究
0 引 言
火星在太陽(yáng)系中與地球相鄰并具有與地球相似的物理體積及地形地貌，完整地記錄了太陽(yáng)系50億年中行星的誕生與演變歷程，因此火星探測(cè)對(duì)拓展人類的生存空間、探索生命起源具有重要意義[1-2]。目前，世界范圍內(nèi)共實(shí)施了42次火星探測(cè)任務(wù)，超過(guò)90%的探測(cè)任務(wù)未能完成預(yù)定目標(biāo)，即使成功著陸的火星車也面臨陷入沙坑或出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)。20世紀(jì)前蘇聯(lián)與美國(guó)先后發(fā)射了火星探測(cè)器，但都未能完成對(duì)火星的探測(cè)任務(wù)，21世紀(jì)美國(guó)再次發(fā)射了核動(dòng)力火星車好奇號(hào)并獲取了較全面的火星環(huán)境數(shù)據(jù)。科研人員發(fā)現(xiàn)火星存在稀薄的大氣，這使研制用于協(xié)助火星車在火星大氣環(huán)境下工作的火星無(wú)人機(jī)成為可能并受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注[3]。
目前，國(guó)外研制的火星飛行器主要包括浮空氣球[4]、固定翼(ARES)[5]、旋翼[6]與撲翼[7]四類。浮空氣球研究較早且功能有限，未被深入研究。ARES無(wú)人機(jī)僅能一次性飛行且獲取圖像分辨率較低。而旋翼式與撲翼式無(wú)人機(jī)被定位于協(xié)助火星車的空中探測(cè)平臺(tái)。
展開(kāi) NASA發(fā)布高空拍攝的好奇號(hào)照片，登陸火星從來(lái)不是件容易的事
從火星1號(hào)到祝融號(hào)
人來(lái)發(fā)射的首次火星任務(wù)是在1962年，當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)曾試圖將一顆衛(wèi)星（火星1號(hào)）發(fā)射到火星軌道，但由于火箭故障導(dǎo)致該衛(wèi)星從未離開(kāi)地球軌道，并最終在地球大氣層中燃燒殆盡。
直到1971年，人造探測(cè)器才降落在火星上。蘇聯(lián)發(fā)射了火星2號(hào)探測(cè)器，該探測(cè)器由一個(gè)軌道器和一個(gè)下降模塊組成，但是下降模塊未按計(jì)劃工作，并墜毀在火星表面。同年，蘇聯(lián)的火星3號(hào)探測(cè)器成功登陸火星，雖然沒(méi)有墜毀，但它僅工作了2分鐘。
直到1976年，NASA才開(kāi)始發(fā)射火星探測(cè)任務(wù)，維京1號(hào)和維京2號(hào)都成功登陸火星，成為人類第一和第二個(gè)可操控的火星著陸器。1980年代，蘇聯(lián)執(zhí)行了兩次火衛(wèi)一任務(wù)，但均因計(jì)算機(jī)問(wèn)題而失敗。
維京1號(hào)拍攝的火星表面
1990年代的火星登陸任務(wù)也異常坎坷，俄羅斯的火星96號(hào)在發(fā)射過(guò)程中失敗。令人高興的是，NASA的旅居者號(hào)漫游車于1996年著陸，成為第一個(gè)成功登陸紅色星球的探測(cè)車。
2000年代的起步也不算好，在2003年圣誕節(jié)那天，英國(guó)的比格爾2號(hào)降落在火星上，但其中一個(gè)太陽(yáng)能電池板無(wú)法打開(kāi)，任務(wù)隨即失敗。幸運(yùn)的是，隨著勇氣號(hào)與機(jī)遇號(hào)計(jì)劃（2004年）和鳳凰號(hào)計(jì)劃（2008年）的成功登陸，人類對(duì)火星的探索又邁出了一大步。
2010年代也開(kāi)局良好，好奇號(hào)火星探測(cè)車在2012年成功登陸紅色星球。而在今年，毅力號(hào)和祝融號(hào)的成功登陸為火星探索的新十年打開(kāi)一個(gè)完美開(kāi)端。
這個(gè)周末，國(guó)內(nèi)發(fā)生了很多事，多位偉大的科學(xué)家離開(kāi)了我們，他們?yōu)槿祟惖倪M(jìn)步做出了世界級(jí)的貢獻(xiàn)，他們的精神也將影響人類的太空探索事業(yè)。
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