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火星車的腹部首次攜帶了火星直升機(jī)

IEEE電氣電子工程師 ? 來源:IEEE電氣電子工程師學(xué)會(huì) ? 作者:IEEE電氣電子工程師 ? 2020-09-12 10:11 ? 次閱讀

Perseverance火星探測(cè)器發(fā)射升空,其任務(wù)是尋找火星上潛在的可居住環(huán)境的跡象。Perseverance在承接美國(guó)此前的火星探測(cè)任務(wù)(檢測(cè)火星上的水、有機(jī)物等)的同時(shí),它也將搜尋火星上生命存在或曾經(jīng)存在的證據(jù),并將儲(chǔ)存樣本,等待搭乘未來的火星探測(cè)器返回地球。

為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),“Perseverance”配備了許多創(chuàng)新技術(shù),以確保發(fā)射成功,在火星惡劣的氣候下生存,并在2021年初登陸火星后順利開展尋找生命跡象的艱苦工作。

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IT WILL CARRY A TINY HELICOPTER

如果沒有“朋友”的幫助,Perseverance是不可能登上火星的。根據(jù)IEEE的一篇Spectrum文章表示,火星車的腹部首次攜帶了火星直升機(jī)。如果一切按計(jì)劃進(jìn)行,它將成為第一架在另一個(gè)星球上進(jìn)行動(dòng)力飛行的飛機(jī)。

鑒于惡劣的氣候和稀薄的空氣,在火星上駕駛無人機(jī)將是一個(gè)挑戰(zhàn)。在地球上簡(jiǎn)單的陣風(fēng)屆時(shí)都可能會(huì)成為問題,因?yàn)榇髿饷芏缺鹊厍虻土?%。這也意味著人類將首次實(shí)現(xiàn)飛行器在其他星球的受控飛行。

文章稱:“雖然如汽車尺寸的Perseverance的質(zhì)量為1025公斤,但無人機(jī)只有1.8公斤,機(jī)身只有一盒紙巾大小。Ingenuity公司打造的雙碳纖維轉(zhuǎn)子相互重疊,以大約2400轉(zhuǎn)/分的速度向相反方向旋轉(zhuǎn),速度是地球上大多數(shù)直升機(jī)旋翼速度的五倍。由于速度非常快,轉(zhuǎn)子的外緣將接近超音速,可能會(huì)產(chǎn)生沖擊波和湍流,使無人機(jī)幾乎無法穩(wěn)定。”

Photo Credit: NASA

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IT WILL BE AUTONOMOUS

不僅Ingenuity具有自主性,Perseverance也將同樣可以利用我們?cè)诘厍蛏鲜褂玫?a href="http://www.1cnz.cn/tags/自動(dòng)駕駛/" target="_blank">自動(dòng)駕駛汽車的相同技術(shù)。

據(jù)美國(guó)宇航局稱:“工程師們賦予了Perseverance比其他任何一款火星車更多的自動(dòng)駕駛智能,使它能夠在一天的運(yùn)行中覆蓋更多的地面,而不必等待地球上的工程師發(fā)出指令。”根據(jù)任務(wù)的長(zhǎng)度計(jì)算,這種快速的速度可以幫助完成更多的科學(xué)任務(wù)。快速穿越能力將幫助航天器更有效地探索月球、火星和其他天體。”

Perseverance的高級(jí)自主性是可能實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)槠鋬膳_(tái)計(jì)算機(jī)上搭載了一系列傳感器機(jī)器學(xué)習(xí)算法,可以幫助它穿越最崎嶇的地形。

Photo Credit: NASA

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LASERS ARE LOOKING FOR LIFE

地質(zhì)學(xué)家十分關(guān)注Perseverance。為了尋找微生物及各種生命跡象,它還搭載了一臺(tái)1064nm的遠(yuǎn)程激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)和光譜儀來檢測(cè)巖石和土壤。

據(jù)美國(guó)宇航局稱:“超級(jí)攝像機(jī)(SuperCam)可以在20英尺(約7米)外發(fā)射激光,這將幫助研究Perseverance甚至比鉛筆尖還小的巖石目標(biāo)。”

激光之所以有幫助,是因?yàn)樗芮宄覊m,并幫助獲取更清晰的目標(biāo)視野,從而獲得更精確的數(shù)據(jù)。

Photo Credit: NASA

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IT HAS A TURRET ARM TO DRILL

另一種方法是,Perseverance利用其7英尺長(zhǎng)的機(jī)械臂收集樣本和數(shù)據(jù)。就像人類有活動(dòng)關(guān)節(jié)的手臂一樣,Perseverance也能夠使用工具,從而“在巖石中提取巖芯,拍攝顯微圖像,分析火星巖石和土壤的元素組成和礦物組成”。

這只手,或稱其為“turret”,能夠攜帶科學(xué)相機(jī),甚至包含了一個(gè)特殊的傳感器,以防止機(jī)器人錯(cuò)誤接觸表面,減少損壞的機(jī)會(huì)。

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IT WILL BE BROADCASTED

Perseverance就是要把火星“帶到你身邊”。飛船和機(jī)器人將配備23個(gè)攝像頭,這比歷史上任何一次星際飛行任務(wù)都要多。一旦2021年初火星上的Perseverance返回降落,這些相機(jī)將幫助工程師和研究人員了解到那未知世界的景觀。原始和處理的圖像將可以在任務(wù)網(wǎng)站進(jìn)行查看(https://mars.nasa.gov/mars2020/)。

原文標(biāo)題:關(guān)于Perseverance火星探測(cè)器的五項(xiàng)技術(shù)

文章出處:【微信公眾號(hào):IEEE電氣電子工程師學(xué)會(huì)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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原文標(biāo)題:關(guān)于Perseverance火星探測(cè)器的五項(xiàng)技術(shù)

文章出處:【微信號(hào):IEEE_China,微信公眾號(hào):IEEE電氣電子工程師】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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