Där är det, NASA:s senaste orädda Mars -rover. Ungefär lika stor som en liten SUV, Nyfikenhet är välutrustad för en rundtur i Gale Crater on Mars. Se bilder på Mars landningar. Foto med tillstånd av NASA/JPL-Caltech Flytta dig, Ande och möjlighet:Det finns en ny Mars-rover på planeten i augusti 2012. Med sin sexhjulsdrift, rocker-bogie-upphängningssystem och mastmonterade kameror, det kan likna sina ärevördiga föregångare, men bara på det sätt som en pickup liknar en Humvee. Vi pratar om en kärnkraftsdriven, laser-toting monster truck of science, komplett med raketpaket - en stjäl på 2,5 miljarder dollar (skatt, titel, docknings- och fraktavgifter ingår).
De Mars Science Laboratory , aka Nyfikenhet , dominerar Mars Rover Showroom, sträcker sig dubbelt så länge (cirka 10 fot, eller 3 meter) och byggd fem gånger så tung (1, 982 pund, eller 899 kilogram) som NASA:s rekordstora 2003-modeller, Ande och möjlighet. Den är redo för terräng, utan nav att låsa (och ingen att låsa dem). Sex 20-tums (51 centimeter) aluminiumhjul sliter över hinder som närmar sig 30 tum (75 centimeter) höga och hakar upp 660 fot (200 meter) per dag på Mars terräng.
Damer och herrar, 2011 Nyfikenhet packar fler prylar än ett Ronco -lager - allt från redskap för att samla jord och pulveriserade prover av sten, till siktar för att förbereda och sortera dem, till inbyggda instrument för att analysera dem. Curiositys laser är en avstämbar spektrometer utformad för att identifiera organiska (kolhaltiga) föreningar och bestämma isotopförhållandena för nyckelelement. Bäst av alla, dess beprövade kärnkraftssystem, används länge i satelliter, rymdfarkoster och månutrustning som flög ombord på Apollo -uppdragen, garanterar att du inte lämnar dig strandad i en dammstorm.
Ja verkligen, NASA gick tillbaka till ritbordet för den här, drömmer om ett fraktalliknande arrangemang för att packa det finaste urvalet av kompakta vetenskapliga detaljer till det minsta möjliga utrymmet. Men ta inte vårt ord för det:Fråga Rob Manning, flygsystemschef på Jet Propulsion Laboratory, som kallar det "överlägset, det mest komplexa vi någonsin har byggt "[källa:JPL].
Inga ansträngningar sparades för NASA:s hittills mest ambitiösa rover. Denna arbetshäst kommer att bedriva mer ombord vetenskaplig forskning, med hjälp av en större uppsättning laboratorieinstrument och sensorer, än någon tidigare Mars -modell. Beställ idag, och NASA kommer att leverera den till inom 20 miles (20 miles) från din dörr (vissa begränsningar gäller; dörren måste vara inom 2502 mils mil (402 miljoner kilometer) leveransområde). Din rover kommer att landa med mer precision och täcka mer robust mark än någon annan, och det kommer att ha den bästa chansen hittills att fånga historien om vattenflöde och möjligheten till gamla beboeliga miljöer på Mars. Ja, om tidningen Motor Trend hade en kategori för rymdfarkoster, Nyfikenhet skulle utan tvekan få Årets Rover.
Nu, varför låter du oss inte hålla kvar dina nycklar medan du tar den för en provkörning?
Innehåll
Det är en vy över Gale Crater, där Nyfikenhet landade. Observera att konstnärens koncept har en vertikal överdrift för att ge människor en bättre uppfattning om regionens topografi. Foto med tillstånd av NASA/JPL-Caltech/ESA/DLR/FU Berlin/MSSS År med tester, utveckling och inbyggda feltoleranser kulminerade kl. 10:02 EST den 26 november, 2011, när Mars Science Laboratory (MSL) sjösattes från Cape Canaveral Air Force Station ombord på en Atlas V -raket. Det landade framgångsrikt på Mars vid 01:32 EDT, 6 augusti, 2012.
Innan Curiosity laddas i skalet, ingenjörer utsatte rovern för en omfattande serie tester som simulerade både interna fel och externa problem, bestraffningar som inkluderade centrifuger, släpp tester, dragprov, kör tester, belastningstester, stresstester och tester av kortslutningskretsar [källa:JPL].
Under tiden, NASA fick bestämma var den nya rovern skulle utforska, hur det skulle komma dit och hur rymdorganisationen kunde landa det säkert - lättare sagt än gjort.
Jorden och Mars kretsar runt solen i olika takt - 686,98 Jorddagar för Mars kontra 365,26 för jorden - vilket innebär att deras relativa avstånd varierar enormt. Att nå Mars med så lite bränsle som möjligt innebar lansering när den röda planeten passerar närmast oss [källa:NASA]. Detta var inget mindre övervägande:Mars svänger ut mer än sju gånger så långt från jorden vid dess yttersta ytterpunkt (249,3 miljoner miles, eller 401,3 miljoner kilometer) än vid dess närmaste inflygning (34,6 miljoner mil, eller 55,7 miljoner kilometer) [källa:Williams].
Som en quarterback som kastar ett pass, lanseringssystemet syftade inte till var Mars var, men för var det skulle vara när båten kom. NASA kastade det passet, och rover-fotboll nådde sin runda och röda mottagare mer än 250 dagar senare, och slog ner på söndagen, 6 augusti, 2012 (Eastern Daylight Time).
NASA "kastade" inte MSL från jordens yta, dock; byrån lanserade den från planetbana. Så här gör du:När lyftfordonet nådde rymden från Cape Canaveral, dess näskotte, eller kåpa, öppnade sig som en mussla och föll bort, tillsammans med raketens första etapp, som avbröt och rasade till Atlanten. Den andra etappen, en Centaur -motor, sparkade sedan in, placera båten i en parkeringsbana. När allt var ordentligt uppställt, raketen startade en andra brännskada, driver fartyget mot Mars.
Ungefär 44 minuter efter lanseringen, MSL separerade från sin raket och började kommunicera med jorden. När det fortsatte på sin väg, det gjorde enstaka planerade kurskorrigeringar.
När det väl träffade Mars -atmosfären, det roliga började verkligen.
Gale -kraternNyfikenhet började sin resa med att utforska Gale, en slagkrater inbäddat mellan Mars södra högland och norra låglandet. Mäter 96 miles (154 kilometer) tvärs över, Gale sprider sig över ett område som motsvarar Connecticut och Rhode Island tillsammans.
På grund av dess storlek, Nyfikenhet kunde inte göra en airbag-assisterad landning. Istället, Mars Science Laboratory använde sky -kranens touchdown -system som illustreras här, som kan leverera en mycket större rover på Mars yta. Bild med tillstånd av NASA/JPL-Caltech Inom Mars, stiger högre än Mount Rainier -tornen ovanför Seattle, står ett sedimentberget 3 miles (5 kilometer) högt. Består av lager av mineraler och jordar - inklusive leror och sulfater, som pekar på en vattnig historia - dessa lager kommer att ge en ovärderlig karta över Mars -geologisk historia [källor:Siceloff; Zubritsky].
Tidigare vatten skulle ha runnit mot och samlats i Gales lågland, gör det till ett troligt förvar för rester av strömmar, pooler och sjöar, och därför en idealisk plats att hitta bevis på Mars tidigare beboelse.
Som Walt Whitmans "ljudlösa patientspindel, "Nyfikenhet kommer snart att stå isolerad på en udde, skicka tillbaka data från vilka dess uppdragsansvariga kommer att bestämma "hur de ska utforska den lediga stora omgivningen." Dess spindellikhet slutar inte med poetisk licens eller ens sin spindel, ledade ben, dock; den sträcker sig till det spindelliknande sätt som rovern landade på Mars -ytan.
Innan vi avslöjar det, dock, låt oss titta på raketassisterat hopp som fartyget gjorde när det först nådde Mars.
När rymdfarkosten som bär Curiosity svängde in i Mars -atmosfären 125 kilometer över marken, den styrde och bromsade genom en serie S-kurvor som de som används av rymdfärjorna. Under minuterna före touchdown, cirka 11 kilometer uppåt, fartyget sprang en fallskärm för att sakta ner sin 900 mph (1, 448 km / h) nedstigning. Den kastade sedan ut värmeskölden från kottens botten, skapa en exit för Curiosity.
Rovern, med sitt övre steg fastspänt på ryggen som ett sköldpadda, föll bort från konen. Ett ögonblick senare, överstegets kantmonterade retroraketer sprängdes till liv, stabilisera paret till ett svävande läge cirka 20 meter över ytan; härifrån, den övre scenen fungerade som en himmelkran, sänka nyfikenhet som en spindel på siden. När rovern väl var på marken, dess bindning klipptes, och Nyfikenhet började på sin resa [källor:NASA; JPL].
Kort före touchdown, de Mars Descent Imager tog högupplöst färgvideo av landningszonen. Denna film hjälpte till att landa och gav forskare och missionsspecialister hemma en fågelperspektiv av utforskningsområdet. Ytterligare en rad instrument, de Mars Science Laboratory Entry, Svit Descent and Landing Instrument , kommer att mäta atmosfäriska förhållanden och rymdfarkostprestanda. NASA kommer att använda dessa data när de planerar och utformar framtida uppdrag.
Det nya landningssystemet var mer komplicerat, men också mer exakt kontrollerad, än någon tidigare, gör det möjligt för uppdragsplanerare att hålla ögonen på det efterlängtade målet för Gale Crater. Att landa inom Curiositys 20 mil (20 kilometer) målområde inom kratern hade varit omöjligt för Spirit and Opportunity, som behövde fem gånger så mycket yta när de studsade ner i sin bubbelplast i rymdåldern. Denna framgång öppnade en massa önskvärda platser, inklusive brantväggiga kratrar som tidigare varit begränsade på grund av deras knepiga terräng.
Nyfikenhet kommer också att lägga grunden för framtida uppdrag, precis som tidigare Mars -jakter gjorde den nya roverens expedition möjlig. Sådana uppdrag kan innefatta att skopa upp stenar och flyga hem dem, eller genomföra mer långtgående ytundersökningar, söker bevis på Mars -mikrobiellt liv och dess viktiga kemiska ingredienser [källa:NASA].
Nu när vi har landat i god form, Låt oss ta en titt på vilken typ av utrustning som är standard med Mars Science Laboratory -paketet.
En titt på alla instrument som Curiosity packar © HowStuffWorks.com 2012 Oavsett om du packar för en två veckors semester eller tillhandahåller en vetenskaplig expedition i en fientlig öken miljontals mil bort, grundproblemet är detsamma:
Vad att ta med sig, vad att ta med sig ....
Till skillnad från en terrestrisk turist, som kan dyka ner till hörnbutiken för att byta ut en bortglömd tandborste, Nyfikenhet är helt på egen hand. När det inte finns någon reparationspersonal på jour, inga reservdelar i bagagerummet och varje signal från jorden tar cirka 14 minuter (från augusti 2012) att nå dig, självförtroende är allt du har.
Nyfikenhet finns inte på Mars för att se, dock. Det har till uppgift att samla sten- och jordprover och placera dem i instrument ombord för analys. Med detta i åtanke, rovern är utrustad med en 2,1 meter lång kameramast och en 7 fot lång, tre-ledad robotarm med fler tillbehör än en industriell dammsugare. Detta Provtagning/provberedning och hanteringssystem kommer att skopa, damm, borra, pulver, samla, sortera, sikta och leverera prover till en mängd olika analytiska tillgångar [källor:JPL; NASA; Webster]:
Nyfikenhetens hals, eller mast, är också utsmyckad med instrumentering:
Utöver dessa provanalysinstrument, rovern innehåller också vetenskapliga prylar som undersöker lokala förhållanden, som kan visa sig vara relevant för framtida mänskliga uppdrag eller förstå planetens förmåga att stödja liv:
Det är ett imponerande utbud av lyxmöten, men det kommer inte att göra NASA mycket nytta om inte Curiosity har det under huven. Låt oss ta en titt på vad som driver denna valp.
"Vetenskapens monstertruck" är inte en nitro-bränning, eldspännande rolig bil, eller en vanlig gammal förbränningsgas-guzzler. Det sportar inte heller solpaneler som genererade saft till sina föregångare. Nej, på detta uppdrag, NASA gick kärnvapen.
Nyfikenhet drar kraft från plutoniumoxid. När radioisotopen förfaller, det avger värme, som rovern konverterar till elektricitet med hjälp av termoelement. Detta Multimission Radioisotop termoelektrisk generator (MMRTG) kommer att hålla roverns batteri toppat med 110 watt elektrisk ström.
Systemet har mer ström än solstrålningen och har inga rörliga delar att bryta, men kan denna generator överträffa de gamla gamla gallium-arsenidpanelerna? Trots allt, Spirit fungerade fram till våren 2010, och den hårda möjligheten snurrar fortfarande sin vägmätare, efter att ha tagit upp 34 kilometer vid 100 meter, ungefär en amerikansk fotbollsplanlängd) per dag. Dessa exceptionella fordon överskred långt sina 90-dagars uppdrag, delvis på grund av gratis, förnybar, solkraft.
Väl, inte nuke the nuke just nu. Radioisotopsystemets 14-åriga förväntade livslängd kan överleva själva rovern, och kommer aldrig att bli offer för infall av marsväder, damm eller vinter [källa:JPL]. Förutom, den extra kraften är värd en avvägning:Nyfikenhet kommer att täcka mer mark än sina föregångare, resa med ungefär dubbelt så hög hastighet. Under det enda mars -året (cirka 687 jorddagar) för sitt första uppdrag, det kommer att ställa upp 19 kilometer inne i Gale Crater, bär en vetenskaplig nyttolast 10-15 gånger mer massiv än Spirit eller Opportunity. Strömmen kommer att finnas tillgänglig hela tiden, liksom överskottsvärme som Curiosity kommer att använda för att hålla sina vitala instrument varma [källa:NASA].
NASA:s gamla och förbättrade rover hjälper till att hjälpa nyfikenheten att göra den effektiva användningen av hästkrafterna effektiv rocker-bogie chassi (se sidofältet), en samling av skarvade titanrör fästa på sex aluminiumhjul så tunna att de böjs som gummi. Alla fyra hörnhjulen kan rotera 90 grader, vilket gör att rovern kan svänga på plats. Ingenjörer förstärkte Curiositys fjädring något för att passa den nya rollen som landningsställ, och för att rymma ett kraftigare fordon som måste korsa mer ojämn terräng [källor:Harrington; JPL].
Strax efter landning, att chassit kommer att köra rovern till sin första destination:ett stenhult med smeknamnet "staketet". NASA riktade in sig på denna klippa eftersom tidigare Mars -observationer avslöjade att den innehåller vattenhaltiga avlagringar - mineraler som bildas i vatten. Därifrån, Nyfikenhet vågar sig in i kanjoner, steniga bergssidor och bergsområden som påminner om Sedona, Arizona röda stenar, som också bildades i en vattnig miljö. Då, dess första marsår kommer och har gått.
Därifrån, rovern kommer att fördjupa sig i stenigare och mer robust terräng. Att utforska detta område kommer att kräva flera år, men, en gång över, roverns kameror kommer att behandlas med ett panorama över den väg Curiosity har rest [källa:NASA].
Hela vägen, Mars Science Laboratory kommer att undersöka om det finns förhållanden, eller någonsin funnits, som kan stödja mikrobiellt liv på Mars, och om ledtrådar till sådant liv förblir bevarade i Mars stenar och jord.
Nyfiken på mer information om Mars och hur man tar sig dit? Gå vidare till länkarna på nästa sida.
Gör Rocker-Bogie BoogieNyfikenhet har samma rocker-bogie-fjädringssystem som bar tidigare Mars-rovers Sojourner, Ande och möjlighet över kullen och Marsdalen. Systemet, som varken använder axlar eller fjädrar, förblir stabil eftersom varje hjul kan röra sig upp och ner oberoende av varandra. Tack vare Mars gravitation och smart Earthling -teknik, rovern håller passivt alla sex hjul på marken och ständigt belastad, även när du rensar hinder som närmar dig 75 cm. Denna kraftbalans ger vital dragkraft, särskilt i mjuk, sandiga miljöer. Den flexibla upphängningen kan också "absorbera" en del av lutningarna, därigenom håller rovern högre nivå [källor:Harrington; JPL].
