好奇号火星探测器剖析

好奇号火星探测器

好奇(Curiosity)号火星探测器是一个汽车大小的火星遥控设备。是美国第七个火星着陆探测器，第四台火星车，也是第一辆采用核动力驱动的火星车，其使命是探寻火星上的生命元素。项目总投资25亿美元，是截至2012年最昂贵的火星探测项目。

中文名好奇号外文名Curiosity 发射时间2011年11月26日23:02(GMT+8) 着陆时间2012年8月6日13:30(GMT+8) 发射地点美国佛罗里达州卡纳维拉尔角着陆地点火星盖尔陨石坑隶属机构NASA 使命探寻火星上的生命元素运载器Atlas-V541火箭（AV-028）动力放射性同位素热电池(钚-238) 臂长 2.1m 车轮直径0.5米高度 2.1m 宽度 2.8m 长度 3.0m（不包括机械臂）充电多任务热电发生器（MMRTG）发射质量3893kg

目录

1 研发背景

2 项目进展

3 组成结构

▪主控电脑

▪附属设备

4 探索成果

▪日偏食

▪古河床

▪不明碎片

▪证明有水

▪神秘亮光

▪曾有湖泊

▪发现有机物

5 机器故障

6 探索意义

7 着陆纪念

8 大事记

研发背景

自20世纪初期开始，人们凭着望远镜中看到的火星影像和头脑中的想象，认为火星上可能存在生命，乃至火星人。但当最早的着陆探测器，美国宇航局发射的海盗1号和2号在1976年触及火星表面的时候，人们大失所望，来自海盗2号的照片显示了一个寒冷、贫瘠、干燥、显然死掉了的行星。然而，也是在同一时期，科学家在地球海洋底部的深海热泉里发现了极端微生物的存在，这证明生命可以适应各种环境。

火星探测器是一种用来探测火星的人造卫星。1962年，前苏联发射的‘火星1号’探测器是人类向火星发射的第一个火星探测器,美国发射了水手4号探测器，并成功飞到距离火星1万公里处拍摄了21幅照片。自20世纪60年代以来，美国发射十余次火星探测器，仅6次实现火星着陆。[1]

项目进展

1996年，美国宇航局发射了火星全球勘探者号探测器。这开启了新的探索火星的时期，一系列的轨道器和着陆器被送往火星。探测的结果让科学家了解到，火星其实蕴藏着活力。2004年登陆火星的勇气号和机遇号火星车已经发现，火星在过去曾经是温暖和湿润的，甚至可能存在过海洋。但是后来它的环境发生了巨大的转变。自那时起，美国宇航局火星探测任务的科学目标就围绕考察火星是否曾经支持生命存在而进行，好奇号火星车亦进一步推进

美国宇航局“跟着水走”的战略。

2008年11月18日，一项面向全美五岁至十八岁学生的为火星车命名的比赛开始。

2009年03月23日至29日，普通公众有机会为九个进入决赛的名字进行投票，为火星车的最终名称作为参考。

2009年05月27日，NASA宣布六年级的华裔女生马天琪所起的“好奇”这个名称最终赢得了胜利。[3]

2011年11月26日，“好奇”号火星车于从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地41号发射台发射升空。美国航天局电视台画面显示，“好奇”号的升空时间为美国东部时间10时02分00秒211毫秒（北京时间23时2分）。[2] 2011年11月26日23时2分，好奇号火星探测器发射成功，顺利进入飞往火星的轨道。

2012年8月6日成功降落在火星表面，展开为期两年的火星探测任务。

2012年9月27日，美国宇航局“好奇”号火星探测器在探索火星地貌时，遇到一块外形奇特金字塔形状的岩石。美国宇航局已去世的一名员工杰克·马蒂耶维奇命名这块岩石。这块金字塔形“杰克·马蒂耶维奇”（Jake Matijevic）岩石将首次测试好奇号最先进的分析仪器。漫游车将首次利用α粒子X-射线光谱仪（APXS）检测该岩石的组成成分。

漫游车将于同一个火星日再次启程，它已经连续形成了138英尺（42米）的距离，是当前（2012年9月27日）最长的旅程。7周前，好奇号着陆火星，开始了长达两年的火星任务，将利用10项仪器评估在盖尔环形山精心挑选的研究地区，后者提供的环境条件被认为适合微生物生命存在。[4-5]

2012年8月6日凌晨1时30分（北京时间6日13时30分），新型火星探测器“好奇”号计划着陆火星表面。[6] 作为一个星际间太空飞行器，“好奇”号的能量来自钚[2] ，大小只有一辆小型机动车大小它已经从地球出发，旅行了八个半月了。“好奇”号携带的计算机会控制着陆过程，放慢速度，小心登陆火星表面。因为火星和地球之间存在时间差，地球上的科学家将在火星车着陆14分钟后才得到反馈。不过，美国宇航局官员表示，此后，还得需要几个小时甚至几天的时间才能确认着陆成功与否。

美国“好奇”号火星探测车2012年8月19日首次使用高能激光枪击打火星岩石，以期分析火星岩石矿物成分。[2]

好奇号火星漫游车利用机械臂末端的钻头钻取了火星表面一块基岩的样品，这是首次通过钻探获取火星岩石样本。NASA称这是好奇号自2011年八月抵达火星以来所取得的最大的具有里程碑意义的成就。着陆后，地面控制人员将指示好奇号利用携带的科学设备分析样品，分析其矿物和化学成分，以确定火星上是否有水，是否有或曾经有适合生命存在的环境。[7] 组成结构编辑

主控电脑

采用2台（其中一台为备用）IBM特制型号的电脑，可以承受-55和70度气温变化以及1000戈瑞的辐射水平。

硬件：IBM PowerPC 750为基础的RAD750处理器（可以提供400MIPS运算能力），256KB EEPROM，256MB DRAM，2GB 闪存。[8]

软件：NASA采用VxWorks操作系统。VxWorks由Wind River Systems（已被Intel收购）开发，是在大量嵌入式系统中采用的实时操作系统。之前的火星探测器（旅行者、勇气号、机遇号）、火星侦察轨道器都采用VxWorks。[8]

好奇号与地球的直接数据带宽大约8Kbit/s左右，但与火星探测器2001火星奥德赛号的最理想传输带宽则能达到2Mbit/s，而2001火星奥德赛号与地球的带宽为256Kbit/s。当探测器从漫游车上空飞过时，每次能通信八分钟，最多能传输250Mbit的数据，而这250Mbit数据