祝融号火星车搭乘天问一号前往火星,经历了7个多月的飞行,成功登陆火星!
然而,祝融号并不是第一架登上火星的火星车,在它之前,就有7辆火星车登陆,其中1辆是苏联的火星2号,直接在火星表面坠毁,剩下的6辆是美国的。
截止祝融号登陆之前,只有两辆火星车在正常工作,它们分别是好奇号和毅力号。
祝融号降落火星
也就说说,算上祝融号,整个火星表面有3辆正常工作的火星车。
在这些火星车里面,有一辆火星车的地位非常高,尽管它已经停止工作很多年了,它就是人类历史上第一辆登陆火星的探测器——海盗1号。
海盗1号传回来了第一张火星表面的照片,令人惊奇的是,照片的清晰度居然比45年后的祝融号高。
海盗1号登陆火星
火星车的先驱
海盗号系列火星车是美国当年的火星登陆计划,从上个世纪70年代开始实施,于1975年陆续发射了海盗1号和海盗2号两辆火星车,二者均成功登陆。
其中,海盗1号在1976年7月20日成功着陆火星表面,成为第一艘登陆火星表面的人造探测器,从此开启了它的探索之旅。
虽然被叫做火星车,但是海盗1号其实并不会运动,它的主要任务就是探测自己降落地附近的岩石和土壤。
为了能够应对火星表面极端的天气,海盗1号斥资10亿美元,运用了当时世界上最先进的仪器。
斥资10亿的海盗号
海盗1号的照相机并不是当时的胶卷相机,也不是后来的数码相机,而是一种扫描相机。
这是当时美苏为了航天发明的高清拍摄方法,每次拍摄只扫描一个像素,然后不断重复扫描同一片区域,得到成千上万个像素,最后再将这些像素叠合起来,就是一张高清照片。
之所以采取这种方式,是因为当时的储存空间太小了。
整个海盗1号的内存,可能还不及市面上最小容量的U盘,根本存不下一张高清照片。
海盗1号的模具
但是换成扫描相机,一个像素只占据4个字节,海盗1号可以一边存一边删,这样就不会占据自己太多内存。
并且一次只传4个字节,处理速度更快,毕竟当时的数据传输没有现在这么丝滑。
就这样,海盗1号扫描的像素接二连三地传回地球,最终在NASA总部的电脑里,诞生了第一张火星的地面照片。
这种扫描相机已经被淘汰,因为成本巨大,工作量巨大。
当年海盗1号足足用了40分钟才完成了第一张照片的拍摄,拍摄使用的相机价值2000万美元。
在沙漠中模拟火星表面
祝融的照片
祝融号不一样,它采用的是红外线照相设备,这样做的目的是不受火星表面光线亮度的影响。
而且数据处理速度非常快,随拍随传。唯一的不足之处是,它拍出来的照片是黑白的。
还有一点不一样,祝融号拍摄的火星第一张照片,其实是自己的自拍,目的是检测仪器是否完好,以及轨道是否正常,只是恰好拍到了火星表面。
祝融号是可以移动的,海盗1号和海盗2号不会动,它们是固定在火星表面的一个地方。
所以海盗1号和2号拍摄的照片是近景,祝融号拍摄的是远景,要的是整体效果而非局部清晰。
海盗1号拍摄的照片
也就是说,二者拍摄照片的出发点不一样,所以得到的结果也是不一样的。
这就好比都是拍乐山大佛,海盗1号的目标是拍摄大佛的眼睛,那么它就会聚焦大佛的眼睛,连佛祖有没有鱼尾纹都要拍摄出来,才算成功。
但是祝融号的任务是拍摄大佛与周围的环境,焦点是整体景色,能否看清佛祖的鱼尾纹不是关键。
总的来看,祝融号的第一张照片是检查照,需要拍摄的对象太多了,所以尽可能把能拍摄的东西都装进镜头。
祝融号拍摄到的照片
而海盗1号的拍摄对象特别少,就是火星表面,它可以只对着一小块地方拍摄。
况且,海盗1号之前,美国还发射了水手系列探测器,用来围绕火星运转,专门为之后的火星车挑选着陆点。
可以说为了海盗1号,美国投入的资金有上百亿。
水手2号探测器
这就相当于一个摄像师,他已经大致知道自己要去哪里拍摄,于是扛着最先进的相机前往。
而祝融就是另一个摄像师,他还得找去的路,并且初来乍到也不知道拍什么最漂亮,干脆就先拍一个游客照——自拍,表示到此一游。
只能说中美火星照片想要获得的信息不一样,结果当然就不同了。
火星表面的土壤
新一代火星车
海盗1号和海盗2号在火星上工作了3年和6年,之后便于NASA失去了联系。
而祝融号在到达火星之后,也选择了休眠,因为火星的冬天来了。
然而好奇号和毅力号两个火星车,它们可以全年无休,甚至工作到60年以后。
因为好奇号与毅力号火星车,是新一代火星车,祝融号使用的还是比较老式的太阳能电池,前面两位使用的是核电池。
祝融号的结构
所谓核电池,又称同位素电池,是利用放射性元素的同位素发生核裂变产生的热能,再将其转化为电能。
传统的太阳能充电板在火星表面使用起来并不是很方便,因为火星的环境比较艰苦。
火星表面会刮风,一旦刮风,就会出现漫天的沙尘,遮天蔽日,影响太阳能电池板接受太阳光。
此外,火星距离太阳的距离太远了,平均距离有大约2.2亿公里,因此传到火星的太阳热量远不及到地球。
火星与太阳合影
使用太阳能的祝融号主要进入休眠状态,等待火星的春夏之际到来。
但是核电池不管火星是什么季节、什么天气,都能正常工作。
有时为了获得专门的数据,甚至专门进入风暴的中心,因为内部的核裂变完全不受影响。
毅力号还携带了机智号火星直升机,必要时会给这架无人机充电。
机智号直升机
核电池第一次被用于航天领域,要追溯到1977年的旅行者号系列,等运用到好奇号与毅力号身上的时候,已经非常成熟了。
作为我国第一辆火星车,祝融号已经算是圆满完成任务了,要知道它可是第一次就成功登陆了,成功率100%。
当年的苏联发射了一系列探测器上去,基本上都失败了,有一些是局部成功。
对于火星,我国初来乍到,还有更广阔的空间发展。
毅力号和机智号
探索火星的意义
从海盗1号,到好奇号与毅力号,它们在火星表面都没有找到任何生命,并且从它们传回来的数据可以知道,火星表面也不适合生命居住。
那么为何人类还要花费大力气研究火星呢?
这是因为,火星是距离地球最近的行星之一。
另一颗是金星,但是金星环境更恶劣,平均气温足足有400多度,大气中全是二氧化碳,温室效应爆表。
比起金星,火星表面的平均气温在零下50到60度,因此移民火星比移民金星更理想。
火星表面寒冷干燥
人类想要离开自己的摇篮地球,就必须一步一步地来,月球人类已经登陆了,那么下一步就是载人登火星。
目前只是探测器登上去了,人类的足迹还没有,不过在未来,这个计划有可能实现。
不过在那之前,需要对火星进行深入的了解。
仅凭借现在这3个正在工作的火星车是完全不够的,未来还会有更多的探测器陆续登陆火星。
火星岩石中有一种形状似蓝莓的,被叫做蓝莓石,它是水流存在的证据,说明在火星上曾经有过水,只是不知道什么原因消失不见了。
火星表面的岩石
了解火星的过去,有助于我们更好地了解地球。