火星漫游車
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
火星漫游車的實例教程
團隊使用最新技術制作了漫游車的工程模型。DIANA 團隊希望將太空機器人技術提升到一個新的高度，同時提供一個體驗式學習的平臺。
自 2008 年 成 立 以 來，DIANA 團 隊 已 為 谷 歌 Lunar XPrize 大賽創作了月球漫游車 Amalia 和漫游車 T0-R0（圖 1），這是火星漫游車的原型，曾參加 2018 年 9月在波蘭舉行的歐洲漫游車挑戰賽（European Rover Challenge）。2019 年，團隊開始研究一種新型火星漫游車，并在 2019 年的歐洲漫游車挑戰賽上進行了測試。
圖1. T0-R0 漫游車及其 Adams 模型
歐洲漫游車挑戰賽為團隊提供了一個前所未有的機會，可以在類似火星的環境中測試漫游車的行走系統。為了測試 T0-R0 漫游車的能力，在 2018 年歐洲漫游車挑戰賽中，我們使用 Adams 中的多體仿真方法模擬了最嚴酷形態的火星土壤。由于比賽用的土壤的特性未知，因此進行了最壞情況下的虛擬研究。這使我們能夠確定具體所需的電機，以啟動搖桿式移動系統，并確定傳動系統和懸架彈簧的尺寸。
進行太空設計總是意味著冒險進入未知世界。火星漫游車的開發過程中的主要挑戰在于其將要運行的環境條件的不確定性。火星漫游車設計目的是能夠在類似火星的土壤上行走、執行任務和試驗、收集樣本，并在承受類似火星地質條件的情況下自主導航（圖 2）。
圖2. T0-R0 漫游車在軟土上測試
在 T0-R0 漫游車的初步設計階段，幸虧在 Adams 中進行了多體仿真，解決了行走系統的不確定性。T0-R0 漫游車基于搖桿式移動系統，具有六個車輪和四個獨立的電機。在有巖石和障礙物的粗糙土壤上導航期間，這個系統讓火星車的有效載荷（電子元件，計算機和電池）得以穩定。
展開 瑞士最大的航空航天產品獨立供應商RUAG Space公司與瑞士工程公司Scheurer Swiss GmbH合作開發ExoMars火星探測漫游車的零件。
該火星探測漫游車的碳纖維復合材料底盤由歐洲航天局（ESA）在RUAG Space和空中客車防務及航天公司（Airbus Defence and Space）的指導下開發。Schentir Swiss GmbH公司首席執行官Dominik Scheurer表示，該司將參與探測漫游車底盤的開發，并負責為層壓工藝選擇激光系統。
這臺以英國女化學家Rosalind Franklin的名字命名的火星探測漫游車預計將于2020年向火星發射，車底盤的懸架已完成，目前正在蘇黎世的RUAG太空測試中心進行測試。https://m.hongyantu.com/goodlist/sz/47787.html
此外，在意大利都靈還建造了一個全新的ExoMars漫游車探測器控制中心（ROCC）。一旦漫游車登錄火星表面，控制中心將成為探測器活動和測試的操作中心。
“這座控制中心極為重要，我們能通過它聽到漫游車的儀表，看看她看到了什么，并發出命令指導尋找火星地表和地下的生命證據，”歐空局局長JanW?rner說。 “ExoMars火星漫游車將是第一個可以在火星表面穿梭，同時能夠從地下2米處采集樣本進行深度研究的火星探測器?！? 本文內容轉載于中國復合材料展覽會，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本公眾號贊同其觀點和對其真實性負責。如涉及作品內容、版權和其它問題，請及時與博主聯系，我們將在第一時間刪除內容！
展開 現在的火星是漫游車們的天堂，好奇號、毅力號和祝融號火星車共享著這顆行星。此前，NASA的火星勘測軌道飛行器 (MRO) 已經拍攝到好奇號和毅力號的非凡景象，6月6日，它首次在火星表面發現了祝融號。
在照片中我們可以看到天問一號著陸器（上方）和祝融號火星車（下方）
祝融號于5月中旬登陸紅色星球，使中國成為第二個在火星上運行漫游車的國家。這張圖片顯示，火星車周圍是烏托邦平原南部的典型地形，是一個平滑且幾乎沒有巨石的區域。
本月早些時候CNSA發布的天問一號軌道飛行器拍攝的祝融號
與NASA不斷向公眾提供火星圖像形成鮮明對比的是，CNSA目前僅發布了天問一號任務的少量圖像，但是這些照片更注重展示探測車的細節，我們甚至可以從照片中找到祝融號留下的“腳印”。
6月11日，CNSA發布天問一號任務首批科學影像圖
期待祝融號給我們帶來更多精彩的火星圖片！
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展開 圖10 馬里蘭大學懸停特性實驗臺[61]
Fig.10 Hover stand of Maryland University[61]
表3 火星無人機實驗臺
Table 3 Experimental setups for Mars UAVs
5 結論與展望
旋翼式火星無人機技術是加快深空探測任務進程亟待解決的關鍵技術之一。深入了解和掌握國外已有技術對我國未來火星探測的相關技術開展具有重要的參考價值。本文總結了國外各科研機構在旋翼式火星無人機技術方面取得的成果，著重分析了火星無人機低雷諾數條件下的空氣動力學特性、無人機飛行控制與導航、系統集成方法及懸停實驗研究的技術現狀。
旋翼式火星無人研制，無論在無人機的工作環境還是飛行條件方面，都與地球傳統的無人飛行器存在顯著的差異。其中，低雷諾數氣動外形設計技術、低真空微重力控制技術、能源和動力系統設計技術及無GPS自主飛行技術等問題都是亟待解決的瓶頸問題，是實現旋翼式無人機協助火星車探測的重要基礎。綜上所述，筆者提出如下建議：
1)依據任務特點選擇無人機及其探測方式。目前，受深空探測器運載能力限制，研制由火星漫游車攜帶與釋放，用于協助火星車探測與采樣的低空微小型火星無人機具有較高的實用價值。參考國外火星無人機指標與我國“玉兔號”月球車的相關參數，旋翼式火星無人機的結構尺寸不應超過200×200×200 mm3，無人機的旋翼可采用變體折疊機翼，其總質量不應超過1 kg。針對火星漫游車近距離的探測任務(小于5 m)，無人機可采取多位置懸停探測并對有價值區域進行定點降落采樣分析；針對火星漫游車遠距離的探測任務(大于5 m)，無人機可采取低速自主環繞探測，如判斷探測區有進一步探測的價值，則引導火星車前往并完成近距離的探測與取樣。
2)研究火星環境下無人機的結構設計。
展開 NASA好奇號火星探測車拍攝18億像素的火星全景圖
NASA好奇號火星探測車的主要任務是研究火星的氣候和地質情況。我們m+p VibControl振動控制試驗系統為此任務的成功完成做出了相應的貢獻：ChemCam儀器 (化學脈沖激光束氣化材質檢測儀和可伸縮相機) 的鑒定試驗由在法國圖盧茲的Mecano ID公司完成。在該測試中，他們在100,000等級的無塵潔凈室內使用48到80通道的m+p振動控制系統Vibcon2.15和一臺70kN振動臺進行了全面的振動可靠性試驗。此外，位于西班牙馬德里的空客集團使用96通道的m+p VibControl振動控制系統和一臺90kN振動臺對好奇號火星探測車的高增益通信天線進行了全面的鑒定試驗和驗收試驗。
最近，NASA發布了好奇號火星探測車拍攝的尺寸最大、分辨率最高的火星全景圖，它向我們展現了一個超級真實的火星。將2019年感恩節期間拍攝的1000多張圖像在隨后的幾個月中精心組合，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，當時任務團隊正外出過感恩節。在等待團隊返回并發出下一個指令的時候，火星探測車幾乎沒有什么任務要做，這讓它有了一個難得的機會，可以連續幾天從同一有利位置拍攝它周圍的環境。
“當我們團隊當中的許多人在家中享受火雞大餐時，好奇號為我們帶來了這場視覺盛宴?！?負責好奇號火星探測車任務的NASA JPL實驗室好奇號探測車項目科學家Ashwin Vasavada表示，“這是我們第一次在執行任務期間將操作專注于360°立體全景拍攝。”
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火星漫游車的最新內容
NASA總部行星科學部主任Lori Glaze在首次飛行前的新聞發布會上表示：“我們的‘索杰納’漫游車1997年登陸火星，證明了在這顆紅色星球進行漫游探測的可行性，并徹底地重新定義了我們探索火星的歷史進程。我們同樣也希望借此了解‘機智號’推動未來科研方向的潛力。恰如其名，‘機智號’是一次在另一顆星球上完成首次動力飛行的技術演示。
火星漫游車的開發過程中的主要挑戰在于其將要運行的環境條件的不確定性。火星漫游車設計目的是能夠在類似火星的土壤上行走、執行任務和試驗、收集樣本，并在承受類似火星地質條件的情況下自主導航（圖 2）。
圖2. T0-R0 漫游車在軟土上測試
在 T0-R0 漫游車的初步設計階段，幸虧在 Adams 中進行了多體仿真，解決了行走系統的不確定性。
據官方數據，截至2022年5月5日，“天問一號”環繞器在軌運行651天，距離地球2.4億千米，“祝融號”火星車在火星表面工作347個火星日，累計行駛1921米。兩器累計獲取約940GB原始科學數據，運行正常。
環火期間，“天問一號”攜帶的7臺載荷全部開機，持續開展火星全球遙感探測。當前，“祝融號”火星車所在區域已進入冬季，與我們地球相似，太陽光照高度角下降
就在幾天前的9月1日，NASA的毅力號火星探測車成功從這顆紅色星球上采集到一塊完美的巖石核心，這使科學家們更接近于有朝一日將火星巖石樣本送回地球的目標。
NASA選擇了一塊看起來很厚重的大型巖石，研究團隊將其昵稱為“羅切特”（Rochette）
這塊巨石坐落在山脊之上，可以俯瞰整個杰澤羅隕石坑底部，在那里它已經經歷了數百萬年的火星元素影響，這正是毅力號所尋求的
就在不久前，NASA的火星偵察軌道飛行器上強大的HiRISE相機（高分辨率成像科學實驗室）從火星上空拍攝烏托邦平原時，發現了一個沒有明顯原因而出現的圓圈，它看起來像是火星車留下的“足跡”。
這張照片是由HiRISE相機于2021年5月從285公里的高空拍攝的
照片中的地點位于烏托邦平原，它是火星上最知名的地區之一，中國的祝融號火星車現在就在這附近探險。但是奇怪的是
自登陸火星以來，祝融號已經悄悄地在紅色星球上行駛了585米，并一直在使用其科學儀器探測烏托邦平原附近的地質特征。
天問一號軌道器在約350公里的高空拍攝的烏托邦平原
7月23日，為慶祝天問一號火星探測任務發射一周年，中國國家航天局發布了一幅祝融號的最新照片，顯示祝融號正在一片沙丘上活動。
祝融號最新拍攝的火星沙丘
天問一號是中國首次完全自主研發的火星任務，該任務于2月抵達火星軌道，祝融號是天問一號任務的一部分，它于5月降落在紅色星球的烏托邦平原。
祝融號火星探測車和登陸平臺的“自拍照”
NASA的火星勘測軌道飛行器 (MRO)于6月6日使用其 HiRISE（高分辨率成像科學實驗）相機首次拍攝到祝融號，該相機能夠清晰地分辨出遠方的火星車和登陸平臺。
現在的火星是漫游車們的天堂，好奇號、毅力號和祝融號火星車共享著這顆行星。此前，NASA的火星勘測軌道飛行器 (MRO) 已經拍攝到好奇號和毅力號的非凡景象，6月6日，它首次在火星表面發現了祝融號。
在照片中我們可以看到天問一號著陸器（上方）和祝融號火星車（下方）
祝融號于5月中旬登陸紅色星球，使中國成為第二個在火星上運行漫游車的國家。
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NASA最新的毅力號火星探測車即將登陸火星，但是，我們不應忘記，好奇號火星探測車仍在那兒，它在2012年8月6日登陸火星赤道大風火山口后運行良好。本周，好奇號在紅色星球表面慶祝其登陸火星3,000個火星日。
當我們在2018年6月獲得這些圖像時，這對NASA團隊來說是一個很大的安慰，因為它標志著好奇號在火星這個塵土飛揚的地方重新開始工作
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隨著祝融號火星探測車降落在紅色星球上，中國的玉兔二號漫游車也即將“醒來”并繼續探索月球的遠端。
玉兔二號是與嫦娥任務一起發射的月球車，它于2019年1月代表全人類首次降落在月球的遠端，并在最近完成了第29個月球日活動。
該任務的太陽能著陸器和漫游車于北京時間4月19日，在月球日落前進入休眠狀態，以保護這兩個航天器免受
