火星車

局宣布，毅力號(hào)火星車已在火星表面上投放了首個(gè)樣品管。毅力號(hào)火星車將嘗試在一片古老河流三角洲內(nèi)尋找遠(yuǎn)古微生物生命遺跡，包括在名為“三岔口”的位置存放10個(gè)鈦制樣品管。按設(shè)計(jì)，毅力號(hào)火星車每次采樣時(shí)都要采集2份樣品，其中1份由自己保管，剩下的被投放到火星表面作為備份。等到21世紀(jì)30年代，毅力號(hào)火星車或火星直升機(jī)將把這些樣品管運(yùn)送到新的火星著陸器上，再被“火星上升飛行器”發(fā)射到火星軌道，轉(zhuǎn)交給軌道器，最終送回地球。

務(wù)的不斷深入，火星車作為開展火星表面巡視探測(cè)的最常用工具，已成為相關(guān)國家開展火星探測(cè)研制的焦點(diǎn)。美國已成功發(fā)射了并投入的三代火星車(旅居者、勇氣號(hào)/機(jī)遇號(hào)、好奇號(hào)/毅力號(hào))均為被動(dòng)懸架式火星車，在火星表面運(yùn)行過程中出現(xiàn)了車輪沉陷、爬坡困難和托底等問題，除火星表面地形復(fù)雜的原因外，最主要的原因是采用的被動(dòng)懸架無法調(diào)整車體高度。因此，近年來主動(dòng)懸架因可調(diào)整車體高度而成為星球車研究的重要方向。美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室提出了一種微小型四輪主動(dòng)懸架，該懸架使火星車具有多變

——“初鳴號(hào)”火星車模型，一個(gè)屬于我和小伙伴們的智慧結(jié)晶。我們的火星車模型由三部分組成，分別是底盤、車身和供能系統(tǒng)。底盤是整個(gè)車身最難設(shè)計(jì)的地方?；鹦潜砻姝h(huán)境十分嚴(yán)苛，不僅凹凸不平，還有許多極其堅(jiān)硬的巖石，為了保證火星車能夠安全且迅速地行動(dòng)，我們采用了履帶結(jié)構(gòu)，使火星車能夠更長久地在火星探秘?；鹦巧仙硥m暴十分嚴(yán)重，這會(huì)影響到火星車的長期運(yùn)行。我們選用樂高來墊高太陽能板，使太陽能板形成一個(gè)傾斜的角度，可以讓沙子自然地滑落，減少沙塵對(duì)火星車的影響。樂高節(jié)能環(huán)保

5 火星日），火星車表面無沙塵覆蓋拍攝于2022 年1 月22 日（著陸后第247 火星日），火星車表面存在明顯的沙塵覆蓋日前，“天問一號(hào)”環(huán)繞器近火點(diǎn)再次經(jīng)過火星車巡視區(qū)域上空，拍攝了“祝融號(hào)”巡視區(qū)0.5米分辨率影像圖，圖中“祝融號(hào)”火星車行駛路線清晰可辨。截至2022 年3 月24 日，“祝融號(hào)”火星車在火星表面工作306 個(gè)火星日，累計(jì)行駛1784米，“天問一號(hào)”環(huán)繞器在軌運(yùn)行609 天，距離地球2.77 億千米，當(dāng)前兩器運(yùn)行正常?！白Ｈ谔?hào)”火星車

器和“祝融號(hào)”火星車2021年5月在火星北半球的烏托邦平原低洼地區(qū)著陸，通過對(duì)“祝融號(hào)”火星車在前60個(gè)火星日收集的著陸點(diǎn)區(qū)域測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，推斷出著陸地點(diǎn)火星土壤的物理性質(zhì)，辨別出符合風(fēng)蝕特性的地貌，比如脊和波紋、侵蝕坑以及可與鹵水侵蝕相聯(lián)系的巖石紋理。這些初步發(fā)現(xiàn)表明，“祝融號(hào)”火星車將有望對(duì)火星北半球低地的表面環(huán)境演化帶來見解。

作的“祝融號(hào)”火星車？作為我國首輛火星巡視車，“祝融號(hào)”火星車出色地完成了既定任務(wù)，交出了一份滿意的“答卷”。截至8月30日，“祝融號(hào)”火星車在火星表面行駛達(dá)100天。在這100天里，“祝融號(hào)”火星車在著陸點(diǎn)以南方向累計(jì)行駛了1064米，搭載6臺(tái)科學(xué)載荷，共獲取約10 GB原始科學(xué)數(shù)據(jù)。目前，“祝融號(hào)”火星車狀態(tài)良好、能源充足，將繼續(xù)向著陸點(diǎn)以南古海陸交界方向行駛，以獲取更豐富的科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)，不斷開辟我國火星探索事業(yè)的新邊疆。那么，“祝融號(hào)”火星車是一輛什

雖然“祝融號(hào)”火星車的最大時(shí)速可達(dá)200米，但在實(shí)際工作中，行駛速度還需放緩。首先，火星地形復(fù)雜，遍布石塊和隕石坑，“祝融號(hào)”火星車攜帶大量精密儀器，速度太快會(huì)影響儀器的使用。其次，到達(dá)火星表面的太陽輻射遠(yuǎn)弱于到達(dá)地球表面的太陽輻射，為了確保能夠擁有足夠的能量維系正常運(yùn)作，“祝融號(hào)”火星車在行進(jìn)過程中，車體速度不能太快。再次，火星與地球之間的通信延遲可達(dá)20多分鐘，這使得一些突發(fā)情況的信息無法及時(shí)傳回地面，“祝融號(hào)”火星車必須先自主處理，較快的行進(jìn)速度不利

“祝融號(hào)”火星車在火星上行走，順便將中國文化帶去了火星?！白Ｈ谔?hào)”火星車在火星表面留下了“中”字車轍花紋。這個(gè)巧妙設(shè)計(jì)其實(shí)是為了測(cè)量火星車的行駛滑移率。在行駛過程中，滑移率的大小直接關(guān)系到“祝融號(hào)”火星車當(dāng)前是否安全。為了便于分析車輪是否在打滑，設(shè)計(jì)師在兩個(gè)后輪上分別刻上了一個(gè)“中”字，車輪轉(zhuǎn)一圈對(duì)應(yīng)約1米。通過分析車轍照片，測(cè)量兩個(gè)“中”字之間的實(shí)際行駛距離，可以判斷“祝融號(hào)”火星車是否行駛安全：是行駛在堅(jiān)硬的、滑移率比較小的硬地面上，還是行駛在松軟的、

陸，“祝融號(hào)”火星車正式開啟火星之旅。到達(dá)火星表面、行駛突破500米、穿越復(fù)雜地形地帶、行駛突破1000米、完成既定巡視探測(cè)任務(wù)……“祝融號(hào)”火星車在火星上經(jīng)歷了什么呢？5月17日，“祝融號(hào)”火星車首次通過環(huán)繞器傳回遙測(cè)數(shù)據(jù)。5月19日，“祝融號(hào)”火星車傳回火星照片。5月22日，“祝融號(hào)”火星車安全駛離著陸平臺(tái)，到達(dá)火星表面，開始巡視探測(cè)?；鹦桥c地球有“時(shí)差”，火星的一晝夜約為24小時(shí)37分鐘，所以“祝融號(hào)”火星車在火星上的一天比我們?cè)诘厍蛏系囊惶煲L一點(diǎn)

——“祝融號(hào)”火星車。啥是火星車火星車是在火星登陸并用于火星探測(cè)的可移動(dòng)探測(cè)器，是人類發(fā)射到火星表面并進(jìn)行巡視探測(cè)的一種“特殊車輛”。名字有來頭經(jīng)過全球征名、專家評(píng)審、網(wǎng)絡(luò)投票等層層遴選，我國首輛火星車最終被命名為“祝融”，英文名為“Zhu Rong”。哈哈，這是你投票的名字嗎？祝融在中國傳統(tǒng)文化中被尊為火神，象征我們的祖先用火照耀大地，帶來光明。我國首輛火星車被命名為“祝融”，寓意點(diǎn)燃我國星際探測(cè)的火種，指引人類對(duì)浩瀚星空、宇宙未知的接續(xù)探索和自我超越。

作的“祝融號(hào)”火星車？作為我國首輛火星巡視車，“祝融號(hào)”火星車出色地完成了既定任務(wù)，交出了一份滿意的“答卷”。截至8月30日，“祝融號(hào)”火星車在火星表面行駛達(dá)100天。在這100天里，“祝融號(hào)”火星車在著陸點(diǎn)以南方向累計(jì)行駛了1064米，搭載6臺(tái)科學(xué)載荷，共獲取約10 GB原始科學(xué)數(shù)據(jù)。目前，“祝融號(hào)”火星車狀態(tài)良好、能源充足，將繼續(xù)向著陸點(diǎn)以南古海陸交界方向行駛，以獲取更豐富的科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)，不斷開辟我國火星探索事業(yè)的新邊疆。那么，“祝融號(hào)”火星車是一輛什

”的“祝融號(hào)”火星車也登陸在這一平原。“海盜2號(hào)”攜帶了探測(cè)溫度、磁場、風(fēng)速、風(fēng)向、X射線光譜等參數(shù)的科學(xué)儀器，地震檢波器觀測(cè)到了難得一遇的火星地震，為人類探索火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供了新的方向。1990年代的火星探測(cè)先鋒1990年代，在蘇聯(lián)解體的背景下，全球共進(jìn)行了7次火星探測(cè)任務(wù)，其中美國5次，俄羅斯和日本各1次。正是在這一時(shí)期，美國開始了系統(tǒng)性的火星探測(cè)計(jì)劃，其中1996年發(fā)射的“火星探路者”（Mars Pathfinder， MPF）及其攜帶的“索杰納”（

射了“毅力號(hào)”火星車。為什么這些火星探測(cè)器都選擇在這時(shí)候飛向火星呢？這是因?yàn)椋?020年7月到8月，是火星探測(cè)器的發(fā)射窗口。在太陽系中，地球沿著第三條軌道運(yùn)行，火星沿著第四條軌道運(yùn)行，就像城市道路中的三環(huán)路和四環(huán)路。探測(cè)器從地球上發(fā)射后，將沿著發(fā)射時(shí)地球所在的位置，與六七個(gè)月之后航天器抵達(dá)火星時(shí)火星所在的位置之間的拋物線，飛向火星。這條拋物線就像三環(huán)路和四環(huán)路之間的連接線，是從地球去往火星最節(jié)省能量的一條路線，它是由德國物理學(xué)家霍曼（W. Hohmann）

式上，我國首輛火星車名稱揭曉，經(jīng)全球征名、專家評(píng)審、網(wǎng)絡(luò)投票等層層遴選，最終“祝融號(hào)”脫穎而出。首輛火星車命名為“祝融”，寓意點(diǎn)燃我國星際探測(cè)的火種，指引人類對(duì)浩瀚星空、宇宙未知的接續(xù)探索和自我超越?！白Ｈ谔?hào)”火星車的高度為1.85 米，重量達(dá)到240 千克左右。設(shè)計(jì)壽命為3 個(gè)火星月，相當(dāng)于約92 個(gè)地球日。5 月15 日，我國首次火星探測(cè)任務(wù)天問一號(hào)探測(cè)器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)著陸，在火星上首次留下中國印跡，邁出了我國星際探測(cè)征程的重要一步?！?/div>

銀潮 2021年6期2021-11-15

15日，祝融號(hào)火星車在火星表面運(yùn)行90 個(gè)火星日(約92 個(gè)地球日)，累計(jì)行駛889 米，所有科學(xué)載荷開機(jī)探測(cè)，共獲取約10GB原始數(shù)據(jù)，圓滿完成既定巡視探測(cè)任務(wù)。9月中旬至10月下旬日凌期間，受太陽電磁輻射干擾的影響，器地通信將中斷約50 天，環(huán)繞器和火星車轉(zhuǎn)入安全模式，停止探測(cè)工作。日凌結(jié)束后，環(huán)繞器將擇機(jī)進(jìn)入遙感使命軌道，開展火星全球遙感探測(cè)，獲取火星形貌與地質(zhì)結(jié)構(gòu)、表面物質(zhì)成分與土壤類型分布、大氣電離層、火星空間環(huán)境等科學(xué)數(shù)據(jù)，火星車將在環(huán)繞器配合

30日，祝融號(hào)火星車在火星表面已工作75個(gè)火星日，當(dāng)天完成了對(duì)第二處沙丘地貌的科學(xué)探測(cè)。后續(xù)，它會(huì)利用表面成分探測(cè)儀和多光譜相機(jī)等科學(xué)載荷，對(duì)更多目標(biāo)開展詳細(xì)探測(cè)?？梢哉f，人們已了解到“融融”的可愛與敬業(yè)。那么，它有哪些技術(shù)特色呢？讓我們一探究竟。主動(dòng)懸架啥地形都不怕火星表面地形復(fù)雜，既有陡坡、大石塊，也有松軟的沙地。美國火星車在工作過程中，曾遇到難以翻越的沙土質(zhì)陡坡，也曾陷入沙土中無法移動(dòng)。祝融號(hào)火星車采用了主動(dòng)懸架移動(dòng)系統(tǒng)，其目的就是使火星車在復(fù)雜地形

位為什么中國的火星車叫祝融？單從字面理解，祝是祭祀，祭火，祭光明，祭祀天帝；融是螢火蟲，像星星一樣閃光，在黑夜里明亮。祝融又是我國原始社會(huì)末期著名氏族領(lǐng)袖之一，名重黎，是黃帝后裔高陽氏的玄孫。帝嚳高辛氏時(shí)，他任火正之官受封于有熊氏故墟，就是如今的河南新鄭一帶。他以火施教，為民造福。帝嚳為其命名祝融，后世尊為火神。既然祝融是中國上古神話中的火神，而火的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用驅(qū)散了黑暗，帶來了溫暖，也改變了人們的飲食——熟食提供了更高的營養(yǎng)，也促進(jìn)了人類的演化，并提升了人

30日，祝融號(hào)火星車在火星表面已工作75個(gè)火星日，當(dāng)天完成了對(duì)第二處沙丘地貌的科學(xué)探測(cè)。后續(xù)，它會(huì)利用表面成分探測(cè)儀和多光譜相機(jī)等科學(xué)載荷，對(duì)更多目標(biāo)開展詳細(xì)探測(cè)?？梢哉f，人們已了解到“融融”的可愛與敬業(yè)。那么，它有哪些技術(shù)特色呢？讓我們一探究竟。主動(dòng)懸架啥地形都不怕火星表面地形復(fù)雜，既有陡坡、大石塊，也有松軟的沙地。美國火星車在工作過程中，曾遇到難以翻越的沙土質(zhì)陡坡，也曾陷入沙土中無法移動(dòng)。祝融號(hào)火星車采用了主動(dòng)懸架移動(dòng)系統(tǒng)，其目的就是使火星車在復(fù)雜地形

滿實(shí)現(xiàn)，祝融號(hào)火星車正在這顆紅色星球的表面開展巡視探測(cè)，已經(jīng)傳回大量圖片和其他科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)。利用火星車拍攝的圖片，既可以開展火星表面地形地貌研究，也可以用于確定火星車探測(cè)的目標(biāo)，規(guī)劃火星車行駛的路線，還可以為工程留下重要的圖片、視頻資料。為了精心設(shè)計(jì)拍攝這些圖片時(shí)的構(gòu)圖，以及選擇相機(jī)的曝光參數(shù)，火星車的地面操作控制人員被培養(yǎng)成了火星攝影師。火星車上共安裝了9臺(tái)相機(jī)，它們是：一對(duì)導(dǎo)航地形相機(jī)、一臺(tái)多光譜相機(jī)、4臺(tái)避障相機(jī)，以及兩臺(tái)相機(jī)集成的WiFi分離探頭。

器分離和著陸后火星車拍攝的影像。圖像中，著陸平臺(tái)駛離坡道以及祝融號(hào)火星車太陽翼、天線等機(jī)構(gòu)展開正常到位。由火星車前避障相機(jī)正對(duì)火星車前進(jìn)方向拍攝的圖片顯示，著陸平臺(tái)駛離坡道機(jī)構(gòu)展開正常，前進(jìn)方向地形清晰。為獲知火星車前進(jìn)方向更大范圍的地形信息，避障相機(jī)采用大廣角鏡頭，在廣角鏡頭畸變的影響下，遠(yuǎn)處地平線形成一條弧線。由火星車導(dǎo)航相機(jī)鏡頭指向火星車尾部拍攝的圖片顯示，火星車太陽翼、天線展開正常到位，火星表面紋理清晰，地貌信息豐富。5月15日，天問一號(hào)任務(wù)著陸巡

降過程、祝融號(hào)火星車駛離著陸平臺(tái)聲音及火星表面移動(dòng)過程視頻，火星全局環(huán)境感知圖像、火星車車轍圖像等。尤其值得一提的是，這其中包括人類首次獲取火星車在火星表面的移動(dòng)過程影像?！董h(huán)球時(shí)報(bào)》記者27日從國家航天局獲悉，截至當(dāng)天上午，天問一號(hào)環(huán)繞器在軌運(yùn)行338天，當(dāng)前地火距離3.6億公里，祝融號(hào)火星車已在火星表面工作42個(gè)火星日，累計(jì)行駛236米。據(jù)了解，由于地球與火星的通信帶寬有限，因此天問一號(hào)先發(fā)回?cái)?shù)據(jù)量相對(duì)較小的火星首批照片，然后才是數(shù)據(jù)量更大的視頻。在6

拍攝，鏡頭指向火星車尾部。圖中可見火星車太陽翼、天線展開正常到位;火星表面紋理清晰，地貌信息豐富。本圖由火星車前避障相機(jī)拍攝，正對(duì)火星車前進(jìn)方向。圖中可見坡道機(jī)構(gòu)展開正常;圖像上部的兩個(gè)伸桿為已經(jīng)展開到位的次表層雷達(dá);前進(jìn)方向地形清晰。為獲知火星車前進(jìn)方向更大范圍的地形信息，避障相機(jī)采用大廣角鏡頭，在廣角鏡頭畸變的影響下，遠(yuǎn)處地平線形成一條弧線。5月19日，中國國家航天局發(fā)布天問一號(hào)任務(wù)探測(cè)器著陸過程兩器分離和著陸后“祝融號(hào)”火星車拍攝的影像。（中新社發(fā)，

著陸后，祝融號(hào)火星車成功傳回遙測(cè)信號(hào)。之后，端坐在著陸平臺(tái)上的祝融號(hào)火星車依次對(duì)著陸點(diǎn)全局成像、自檢、準(zhǔn)備駛離著陸平臺(tái)并開展巡視探測(cè)。5月19日，國家航天局發(fā)布了我國首次火星探測(cè)天問一號(hào)任務(wù)探測(cè)器著陸過程兩器分離和著陸后火星車拍攝的影像。圖像中，著陸平臺(tái)和祝融號(hào)火星車的駛離坡道、太陽翼、天線等機(jī)構(gòu)展開正常到位。據(jù)遙測(cè)數(shù)據(jù)判斷，5月22日10時(shí)40分，祝融號(hào)火星車已安全駛離著陸平臺(tái)，到達(dá)火星表面，開始巡視探測(cè)?；鹈婀ぷ髌陂g，火星車將按計(jì)劃開展巡視區(qū)環(huán)境感知、

美國“毅力”號(hào)火星車那樣，在短時(shí)間內(nèi)發(fā)回火星照片。有外媒曾以此懷疑天問一號(hào)成功著陸的消息“無圖無真相”。19日，祝融號(hào)火星車拍攝的火星表面照片正式發(fā)布。不過依然有很多人感到好奇：為什么中國火星車著陸4天后才發(fā)回照片呢？據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，當(dāng)前行星際的數(shù)據(jù)傳輸主要依靠無線電信號(hào)，而信號(hào)傳輸功率的衰減與傳輸距離的平方成正比。也就是說，距離越遠(yuǎn)，信號(hào)越微弱，有效傳輸數(shù)據(jù)的速率就越低。美國航空航天局（NASA）稱，從火星直接向地球發(fā)送數(shù)據(jù)，傳輸速率約為500b

器分離和著陸后火星車拍攝的影像。從此次發(fā)布的照片中可以看到，著陸平臺(tái)和祝融號(hào)火星車的駛離坡道、太陽翼、天線等機(jī)構(gòu)展開正常到位。據(jù)介紹，左圖由火星車前避障相機(jī)拍攝，正對(duì)火星車前進(jìn)方向，可見坡道機(jī)構(gòu)展開正常；照片上部的兩個(gè)伸桿為已經(jīng)展開到位的次表層雷達(dá)；前進(jìn)方向地形清晰。為獲知火星車前進(jìn)方向更大范圍的地形信息，避障相機(jī)采用大廣角鏡頭，在廣角鏡頭畸變的影響下，遠(yuǎn)處地平線形成一條弧線。右圖由導(dǎo)航相機(jī)拍攝，鏡頭指向火星車尾部。照片中可見火星車太陽翼、天線展開正常到位

問一號(hào)”攜帶的火星車過幾個(gè)月就要登陸火星表面了，那么研制一輛火星車有哪些難點(diǎn)呢？雖然火星車也屬于航天器，但與一般的航天器相比，它的特點(diǎn)很鮮明?？偟膩碚f，火星車必須具備移動(dòng)性、環(huán)境適應(yīng)性、自主性和服務(wù)性等4個(gè)特點(diǎn)。移動(dòng)性是指火星車通過移動(dòng)來擴(kuò)展天體上的探測(cè)范圍，解決著陸點(diǎn)既要安全又要地質(zhì)特征明顯之間可能存在的矛盾，為科學(xué)探測(cè)提供重要手段。環(huán)境適應(yīng)性是指火星車為實(shí)現(xiàn)巡視探測(cè)，必須具備環(huán)境適應(yīng)性。火星車除了需要面對(duì)普通航天器必須解決的真空、低溫、輻射等環(huán)境適應(yīng)性

了由“祝融號(hào)”火星車拍攝的著陸點(diǎn)全景、火星地形地貌、“中國印跡”和“著巡合影”等影像圖。首批科學(xué)影像圖的發(fā)布，標(biāo)志著我國首次火星探測(cè)任務(wù)取得圓滿成功。至此，我國首次火星探測(cè)任務(wù)一次性完成了“繞、著、巡”三步。著陸點(diǎn)全景圖是火星車尚未駛離著陸平臺(tái)時(shí)，由火星車桅桿上的導(dǎo)航地形相機(jī)進(jìn)行360°環(huán)拍，經(jīng)過校正和鑲嵌拼接而成。圖像顯示，著陸點(diǎn)附近地勢(shì)平坦，遠(yuǎn)處可見火星地平線，石塊豐度和尺寸與預(yù)期一致，表明著陸點(diǎn)自主選擇和懸停避障實(shí)施效果良好?；鹦堑匦蔚孛矆D是火星車駛

“毅力號(hào)”火星車著陸后，拍攝傳回首批火星景物圖像。2021年2月18日， 法國總統(tǒng)馬克龍夫婦參觀位于首都巴黎的科技研究中心，觀看美國“毅力號(hào)”火星車登陸火星的直播，并與法國宇航員湯姆斯進(jìn)行視頻對(duì)話。這是繼今年阿聯(lián)酋的“希望號(hào)”和中國的“天問一號(hào)”抵達(dá)火星后，又一個(gè)抵達(dá)火星的探測(cè)器。與前兩者不同的是，“毅力號(hào)”并沒有環(huán)繞火星運(yùn)行，而是直接降落。未來數(shù)周，“毅力號(hào)”將進(jìn)行一系列測(cè)試，隨后開始對(duì)耶澤羅隕石坑長達(dá)兩年的探測(cè)任務(wù)，主要是尋找火星上是否存在過生命跡象。

布的石塊，設(shè)計(jì)火星車要最先考慮提高火星車的通過能力。因此，設(shè)計(jì)師們?cè)谥?、副搖臂懸架的基礎(chǔ)上進(jìn)行了設(shè)計(jì)創(chuàng)新，增加了夾角調(diào)整裝置和離合器，使火星懸架從被動(dòng)懸架變?yōu)橹鲃?dòng)懸架。在汽車領(lǐng)域，普通小汽車采用的是被動(dòng)懸架，但是也有一些高級(jí)的越野車應(yīng)用了主動(dòng)懸架技術(shù)，在遇到復(fù)雜地形時(shí)可以把整車底盤提高，便于越過障礙。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合高校，生產(chǎn)了原理樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試發(fā)現(xiàn)主動(dòng)懸架對(duì)越過障礙地形很有好處：在松軟沙地環(huán)境下最擔(dān)心的是整車沉陷，主動(dòng)懸架可以通過尺蠖運(yùn)動(dòng)的方式迅速脫困。

∶1著陸平臺(tái)和火星車”。根據(jù)當(dāng)天發(fā)布會(huì)的畫面，火星車最引人注目的就是豎立在前端的桅桿，頂端的方形設(shè)備就像機(jī)器人的腦袋。而頂端的方形盒子就是火星車的“眼睛”，上面有幫助火星車避開障礙來實(shí)施前行實(shí)時(shí)探測(cè)的全景相機(jī)，還有識(shí)別礦物質(zhì)成分的多光譜相機(jī)。火星車上裝有4個(gè)太陽能電池板。專家介紹，和玉兔號(hào)月球車一樣，火星車的能源也是依靠太陽能，而這4個(gè)“翅膀”正是太陽能電池板。由于火星距離太陽更遠(yuǎn)，火星表面的大氣對(duì)陽光也有削減作用，所以，火星車比玉兔號(hào)月球車多設(shè)計(jì)了一對(duì)“

4)0 引 言火星車是承載各種儀器執(zhí)行火星表面探測(cè)任務(wù)的重要載體和直接工具。迄今為止，全世界共有4輛火星車成功完成在軌探測(cè)任務(wù)，分別為火星車旅居者、勇氣號(hào)、機(jī)遇號(hào)和好奇號(hào)(Curiosity)[1-3]，4輛火星車均為搖臂式懸架機(jī)構(gòu)。為解決火星車在火星表面的高性能移動(dòng)問題,我國的火星探測(cè)采用了一種六輪主動(dòng)懸架式火星車，在傳統(tǒng)火星車的搖臂式懸架機(jī)構(gòu)上加入了主動(dòng)環(huán)節(jié)[4]。行星車的穩(wěn)定性反映了其在不同地形環(huán)境下的抗傾覆能力，是行星車移動(dòng)系統(tǒng)的重要指標(biāo)之一[5]

局的“好奇號(hào)”火星車仍處在其性能的巔峰期，一直在探索火星的巖石、土壤和空氣。不過，NASA已經(jīng)開始籌備其后繼型號(hào)，而這一次，我們將獲得空前的優(yōu)厚回報(bào)。2014年5月14日，行星地質(zhì)學(xué)家聚集在弗吉尼亞州阿靈頓附近的一家旅館，商討NASA下一個(gè)火星車的登陸地點(diǎn)——該火星車預(yù)計(jì)將于2020年發(fā)射。這項(xiàng)計(jì)劃將建造一個(gè)幾乎與“好奇號(hào)”一模一樣的火星車，只不過，攜帶的儀器設(shè)備一定是全新的。雖然NASA尚未敲定新火星車的細(xì)節(jié)，但幾乎可以肯定的是，下一個(gè)火星車將會(huì)進(jìn)行一項(xiàng)

是由電腦生成的火星車的初期樣貌。值得一提的是，跟之前的月球探測(cè)車“玉兔”相比，這臺(tái)六輪火星車的體積要更大，為了更好地吸收太陽能，它比“玉兔”多裝了兩塊太陽能電池板。此外，它還配備了包括地下探測(cè)雷達(dá)、遠(yuǎn)端感應(yīng)相機(jī)等多達(dá) 13 種不同裝備。按照工程總設(shè)計(jì)師的說法，2020年七八月間，火星探測(cè)器將會(huì)由“長征五號(hào)”運(yùn)載火箭發(fā)射，執(zhí)行“環(huán)繞、著陸、巡視”火星的三大任務(wù)。具體來說，我們的火星探測(cè)器包括環(huán)繞探測(cè)器和著陸巡視器兩部分，它們?cè)谂c火箭分離后要經(jīng)過七個(gè)月左右的巡

控制員們讓兩部火星車成功登陸火星，它們至今仍在火星上工作。另一些工程師則繼續(xù)往另一幢大樓——179號(hào)樓走去。179號(hào)樓是頗具歷史意義的飛船組裝地，許多月球、火星和行星際飛船都誕生于這里。今天，2020火星取樣火星車也正在179號(hào)樓里成形。迄今為止，該樓偌大的絕對(duì)無塵室里，只放了2020火星取樣任務(wù)的一個(gè)主要部件——用起皺的銀紙包裹的蝶形防熱罩。它是從“好奇號(hào)”火星車任務(wù)遺留下來的，將在新火星車上再次利用。2013年，美國宇航局在宣布其2020火星取樣任務(wù)時(shí)

108)?一種火星車移動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)宗魏1,2，肖杰1,2，丁亮亮1,2，楊曉青2(1.上海市空間飛行器機(jī)構(gòu)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201108；2.上海宇航系統(tǒng)工程研究所，上海 201108)摘要：針對(duì)火星車系統(tǒng)構(gòu)型、車輪和驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)展開了優(yōu)化設(shè)計(jì)，建成通過能力較強(qiáng)的新型移動(dòng)系統(tǒng)。通過單輪臺(tái)架試驗(yàn)和整車性能試驗(yàn)，驗(yàn)證了新型火星車移動(dòng)系統(tǒng)在行進(jìn)、爬坡、越障和蠕動(dòng)能力方面均能滿足使用的要求。關(guān)鍵詞：火星車；移動(dòng)系統(tǒng)；設(shè)計(jì)與分析0引言火星探測(cè)一直是世界各國所熱衷研

在火星探測(cè)中，火星車是在火星表面進(jìn)行巡視探測(cè)的航天器，是火星探測(cè)必不可少的工具和手段。通過火星車在火星表面的探測(cè)活動(dòng)，人們可以獲取火星表面的環(huán)境資料，收集火星表面的巖石和土壤標(biāo)本，從而完成科學(xué)探測(cè)任務(wù)。火星車通常借助地面站通過無線電測(cè)控進(jìn)行導(dǎo)航控制，但由于地球和火星的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及所帶來的地面站和火星車相對(duì)地理位置的變化等，有時(shí)火星車會(huì)處于地面站無法測(cè)控的區(qū)域內(nèi)［1］;同時(shí)，火星車與地面的通訊也存在時(shí)延和帶寬的問題。因此，火星車利用自身攜帶的測(cè)量設(shè)備進(jìn)

借鑒“好奇號(hào)”火星車的成功經(jīng)驗(yàn)，于2020年再次發(fā)射火星車。新火星車的項(xiàng)目總成本預(yù)計(jì)在15億美元左右，其大部分設(shè)計(jì)和制造技術(shù)將與“好奇號(hào)”類似，著陸方式也將與“好奇號(hào)”相同。美國航天局表示，使用已證明的方式和技術(shù)旨在盡量確保火星車順利著陸，從而壓低成本和風(fēng)險(xiǎn)。與個(gè)頭較小、質(zhì)量較輕的早期火星著陸器，包裹在氣囊內(nèi)硬生生地落在火星表面不同，質(zhì)量為900多千克的“好奇號(hào)”于2012年8月6日借助由火箭提供動(dòng)力的、名為“天空起重機(jī)”的助降系統(tǒng)緩緩著陸。從進(jìn)入火星大氣

精密科學(xué)儀器的火星車，將負(fù)責(zé)探索評(píng)估火星生命存活狀況。火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室又被稱為“好奇”號(hào)火星車，車長3米?；鹦强茖W(xué)實(shí)驗(yàn)室擁有6個(gè)車輪，每個(gè)車輪有獨(dú)立的發(fā)動(dòng)機(jī)。這些車輪設(shè)計(jì)可在火星表面跨越65厘米高度的障礙物，每天在火星表面行進(jìn)200米。不同于早期的火星車，“好奇”號(hào)攜帶的科學(xué)裝置能夠收集巖石和土壤樣本，在火星車機(jī)載分析儀器測(cè)試箱內(nèi)進(jìn)行研究處理和分類。化學(xué)攝像儀能夠發(fā)射激光，分析火星表面巖石和土壤不足1毫米直徑的蒸發(fā)物質(zhì)微粒的構(gòu)成成分，同時(shí)，它還可用激光清除火

器的登陸器帶有火星車，每個(gè)火星車通過一根15米長的電纜與各自的登陸器連接在一起，通過這種方法傳輸信息。兩個(gè)火星車通過滑雪板“走路”。然而最終兩個(gè)火星車都與母船失去了聯(lián)系。“火星2號(hào)”號(hào)墜毀在火星上。而“火星3號(hào)”在軟著陸20秒鐘后便停止了工作。它們的前輩——“火星1號(hào)。在前往火星的途中就失敗了。3.蘇聯(lián)的“月球車2號(hào)”發(fā)射時(shí)間：1973年1月8日登陸時(shí)間：1973年1月15日雖然前蘇聯(lián)的登陸火星的努力都以失敗告終，但是其月球登陸器則表現(xiàn)良好?！霸麓?1號(hào)”

”號(hào)和它的姊妹火星車“勇氣”號(hào)一樣，在火星上停留的時(shí)間已經(jīng)超過了它的預(yù)期壽命，因此它有可能在抵達(dá)那個(gè)隕石坑之前趴窩?！皺C(jī)遇”號(hào)是從2004年開始在火星上進(jìn)行科研工作的兩個(gè)6輪火星車之一。在這段時(shí)間里，“機(jī)遇”號(hào)和它的姊妹火星車“勇氣”號(hào)，一直在努力尋找有關(guān)火星過去的重要信息，而且還在不斷揭示現(xiàn)在這顆紅色行星是多么貧瘠，環(huán)境是多么惡劣?；鹦且郧霸且活w類地行星，擁有厚厚的大氣層和很多水。到這個(gè)月，這兩個(gè)小型火星車在火星上就度過它們的第5個(gè)年頭了。它們一直在幫