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“勇气”与“机遇”的装备

央视国际 2003年12月30日 19:08

  “勇气”号和“机遇”号携带的科学探测仪器及设备共有7种,包括两种摄像机、三种质谱仪、一套岩石研磨工具及三个磁铁阵列等,详细情况如下:

  全景摄像机

  全景摄像机由两台高分辨率彩色立体CCD摄像机组成,安装在车上的摄像机梁上,它可以做360度的水平扫描,摄像机梁可以做180度的上下扫描,以摄取火星表面和天空的全景视图。摄像机也用于形成着陆点附近的地形图、搜索感兴趣的岩石和土壤,以寻找火星远古时期存在液态水的证据。全景摄像机重270g,体积小到可握在手掌中,有4000´24000个像素,有一个滤波轮,可以提供多光谱成像能力,蓝色和红外滤波器可以使像机拍摄太阳的图像。这是迄今为止行星探测使用过的最好的像机。

  微型热散射质谱仪

  微型热散射质谱仪是一种红外线质谱仪。由于不同物质的热散射特性不同,因此可以用这种仪器远距离测量岩石和土壤里矿物质的红外辐射模式,可以帮助科学家识别火星的矿物,特别是识别由水的运动形成的碳酸盐和粘土。该质谱仪也用来测量火星大气的温度,搜寻火星大气中水蒸气及灰尘的含量等。该质谱仪的质量是2.1kg。

  Mössbauer质谱仪

  Mössbauer质谱仪用于精确地测量土壤和岩石中的铁及铁类矿物的成分及含量,每次测量用时12小时。Mössbauer质谱仪体积很小,可以握在手掌中。

  阿尔发质子X-射线质谱仪

  阿尔发质子X-射线质谱仪用于研究岩石和土壤放射出的阿尔发质子和X-射线,以确定岩石和土壤的化学元素。测量要在晚间进行,每次用时10小时。该质谱仪的体积很小,可以握在手掌中。

  显微成像仪

  显微成像仪由显微镜和CCD相机组合而成,可提供火星的岩石和土壤的微观情况,是对其它仪器的一种补偿。用于分析水成岩中颗粒的尺寸和形状,这对确定火星过去是否存在水是非常重要的。

  岩石研磨工具

  岩石研磨工具具有强大的动力,可以在火星岩石上钻出直径为45mm、深为5mm的孔。使岩石露出新鲜的表面,便于科学家进行研究。新鲜的岩石表面不同于裸露在外的岩石表面,它有助于揭示火星岩石的形成和构造,而裸露在外的岩石表面经过侵蚀、宇宙射线的照射和灰尘的覆盖,可能已经产生了化学变化。

  磁铁阵列

  每个巡游车装有三个磁铁阵列用来收集火星气体、灰尘和岩石粉末中的磁性颗粒,供阿尔发质子X-射线质谱仪和Mössbauer质谱仪进行分析研究。其中两个安装在车体上,另一个安装在岩石研磨工具上。

  巡游车的前端安装了一个柔性的机械臂,机械臂有三个关节,模仿人的肩、肘和腕关节,可做350度的转动。机械臂用钛合金制成,其前端安装了仪器设备。由于机械臂很细很轻,因此就好像用一个钓竿挑着一个保龄球。在整个寿命期间,不允许机械臂有任何闪失,因为Mössbauer质谱仪、显微成像仪、阿尔发质子X-射线质谱仪和岩石研磨工具都安装在机械臂的前端。

  这些仪器测得的图像和光谱的数据传送回地球,使科学家能够分析和评估岩石和土壤的成分和纹理,以评估火星远古时期液态水存在的可能性。

  (北京航空航天大学:徐世杰)

(编辑:陈玥来源:CCTV.com)