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如何在火星上駕駛機器人

離地球大約1.26億公里,獨自在巨大而寒冷的火星上,一個小型4x4的機器人在日出之後醒來。就像過去六年中的每一天一樣,它等待著它的指示。

如何在火星上駕駛機器人

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2018年6月7日美國宇航局的好奇號火星車在火星上拍攝的自畫像

火星時間9點30分左右,一條消息從加利福尼亞傳來,並在15分鐘送後送到了火星。「前進10米,轉向45度的方位角,現在打開你的自動駕駛模式並開車」。好奇號火星車執行命令,緩慢移動到其指定位置,最高速度為每小時35至110米。

它的電池和其他配置將其每日驅動範圍限制在100米左右。好奇號在火星上一天中行駛的最長距離是220米。

一旦它到達一個目標,它的17個攝像就開始機拍攝它的周圍環境。它用機械臂擊碎岩石。車上的其他工具鑽入一個特別有趣的岩石來研究小樣本。

火星時間下午5點左右,它將等待美國宇航局的三顆繞火星飛行的衛星飛過頭頂。好奇號將通過地面天線向地球發送數百兆的科學數據。

一個微型實驗室

在位於馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心34號樓的一樓,科學家們每天下午1點在一個充滿科學儀器和計算機的大型無窗房間內瀏覽好奇號的數據。

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美國國家航空航天局的科學家查爾斯·馬勒斯

科學家正在尋找火星生命的任何跡象。

好奇號內部是一個「小型化的實驗室」,火星樣品分析(SAM)的副首席研究員Charles Malespin說,它是一個微波爐大小的化學實驗室。

Malespin說道:「這是NASA向其他星球發送過的最複雜的儀器」,自2006年以來,他一直致力於該項目的。

SAM通過在達到1,000攝氏度的烘箱中加熱來分析火星土壤樣品。熱的岩石釋放出氣體,然後儀器對這些空氣進行分離和分析。

在戈達德,法國博士後研究員Maeva Millan將這種空氣信息與已知分子的實驗進行了比較。正是由於SAM,研究人員才知道火星上存在複雜的有機分子。SAM已經幫助科學家們了解到火星表面在地質學上的表現 - 比以前認為的要年輕得多。

Malespin說:「如果你要去火星,你不想帶那些已經存在的東西,你可以用來獲取資源。如果你想挖掘土壤並將其加熱並釋放水,你可以隨身攜帶一個大烤箱,你就可以得到所需的水。」

對於可用於製造火箭燃料的各種材料也是如此,這使得紅色星球可以作為火箭的未來服務站。

沒有操縱桿

在美國另一邊,美國宇航局位於加利福尼亞州帕薩迪納的噴氣推進實驗室,大約有二十多名工作人員組成了好奇號的團隊。

火星司機的主要工作是為探測器編寫命令序列,以便跟隨火星上的下一個目標,持續24小時。沒有操縱桿,也沒有與機器人車輛的實時通信。每當司機意識到出現問題時,都會有一個延遲,無論是今年早些時候被火星塵暴淹沒的機遇號,還是好奇號的輪子被尖銳的岩石刺穿了,或好奇號鑽井機的故障,這都需要幾個月才能解決。

哈特曼說:「我們之前沒有去過這些地方,因此,我們必須意識到這樣一個事實,即我們對所遇到的事情知之甚少。」

隨著歲月的流逝,這些科學家司機變得依附於他們的機器人。哈特曼和他的同事們在火星上進行了14年的工作後,機遇號出現了故障無法聯繫上,科學家們感到很悲傷。

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2013年12月,一個古老的火星湖的火山沉積物,火星車好奇號

好奇號於2012年登陸,到目前為止已經行駛了超過19.75公里。它必須再等一年才能達到目標,夏普山。

然後,在這幾個月後,它將失去其火星機器人的壟斷地位。兩個新流浪者,一個美國機器人和一個歐洲機器人,計劃在2020年降落在這個星球上。

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