火星漫游者

毅力号必须在2020年7月20日至8月11日之间在火星着陆，不然就必须等到两年之后星球才能再次排列至现在的方位。

顺利的话，当你看到本期杂志的时候，一枚从美国佛罗里达州航空海岸飞出的阿特拉斯V-541运载火箭将成功地在火星着陆。（注：该火箭已于美国东部时间7月30日上午7时50分，北京时间19时50分成功发射。）这枚火箭上搭载着一个名为“毅力号”（Perseverance）的探测器，体型与一辆汽车相似，它的使命是寻找火星上的生命痕迹，并判断人类究竟是否可以在那里生存。而我们这篇文章要分析的是：能够在火星上行驶的交通工具与地球上跑的车究竟有什么不同？

为了回答这一问题，我们特地咨询了美国国家航空航天博物馆的John Grant，他是一位星球地质学家，同时也是负责挑选毅力号在火星上的着陆点的研究员之一。他还曾经参与过勇气号（Spirit）、机遇号（Opportunity）和好奇心号（Curiosity）探测器的项目。

“关键是，如果在月球或者火星上发生爆胎，是没人能去换胎的。”Grant说，“所以我们对于探测器的研发必须考虑到最极限的情况，比如路面上的巨大坑洞、遭遇极端气候等等。我们在勇气号上安装的就是大齿轮轮胎，工程师们会想办法让这种车也能倒着开。”（注：勇气号火星探测器是NASA研制的系列火星探测器中的一个，于2004年1月4日在火星南半球的古谢夫陨石坑着陆。）

科研目标主导探测器的设计，但最终的结果取决于机器操作的极限。或许在一个50度斜坡的坡顶有一些奇特的地质构造，但是你不可能爬得上去。“我们会先让机器在火星表面拍摄照片，根据传回来的照片再决定下一步行动。不同小组的人会有不同的想要探索的目标，但是如果工程师发话说做不到，我们就会放弃。”Grant说，“在这种事情上你不能让所有人都满意。”

通常来说，探测器也没法去到离着陆区太遠的地方，毅力号最快的速度连0.1英里/小时都不到，你可以把它想象成一个开启了超低速越野模式的岩石攀爬机：搭载了6台发动机、6轮驱动系统、4轮转向装置，可以从15.7英寸（约40厘米）高的岩石上压过。它的能量来自于重达10.6磅（约4.8千克）的钚-238燃料。NASA估算过如果探测器在着陆的时候爆炸将会释放出的辐射值，大约210毫雷姆，与做一次头部CT差不多。

钚在衰变的过程中会释放出热量，这些热量将通过探测器尾部的一台99磅（约45千克）重的热电发电机持续转换成110瓦的电力。除此之外，探测器上还装载了一对可充电锂离子电池，可以提供900瓦，相当于1.2马力的动力。你可以把它想成是印地赛车中的那套Push-to-pass系统（超车时提供额外动力的装置）。

关于探测器的小秘密A NATOMY OF A ROVER

NASA目前已经为这个项目花费了约24亿美元，大部分钱花在了探测器的研发上。毅力号的体型大约相当于一辆小型的家用轿车，重量与一辆马自达Miata相当。以下是一些关于毅力号的小知识：

毅力号原计划在火星上停留至少687天，也就是一个火星年。它所搭载的钚燃料则至少在14年后才会衰败殆尽，但是根据之前的经验，探测器的表现总是会超出NASA的预期。比如2012年在火星着陆的好奇心号，直到今天还在工作。那么问题又来了：为什么不在这个2260磅（约1025千克）重的探测器上加一个太阳能面板呢？这样就可以继续延长它的工作寿命。我们的答案是，就像设计任何一辆地球车一样，你不能什么都想要。

“它飞行的距离已经是目前一台机器所能达到的极限了。”Grant说，“也有很多人会问‘为什么不给它装雨刮器这样的问题，如果可以的话我们当然希望为它增加更多的装备，但是它的重量越大，着陆的难度就越大，所以我们只能考虑那些完成任务必备的东西，没有霓虹灯，也不会有音响。

毅力号还搭载了一架名为“机智号”（Ingenuity）的火星直升飞机，它将被运到火星上，执行拍摄火星鸟瞰图的任务，这是首架能在另一个星球上飞行的飞机。这意味着，未来人类有可能将飞行器送到火星，侦察难以靠近的位置。

ANTENNAS天线

如果火星探测器无法与地球沟通的话，那它就是个废物。毅力号有3根天线，一根负负责与火星轨道飞行器沟通，另外一根会随着地球的转动而转移以保证精准地发射信号，第三根则负责接收从地球传来的信号并与NASA对话。

ROBOTIC ARM机械臂

毅力号上搭载的机械臂负责钻探火星表面并收集样本。采集到的火星岩石和风化层样本会先被储存在一个专门的储存器中，以期在下一个任务中被带回地球。机械臂上还有一个代号为“夏洛克”（SHERLOC）的扫描仪和一个叫做“华生”（WATSON）的摄像头，它们的作用是已录整个探测过程。

BODY车身

自从2012年奥巴马总统削减了火星探测的预算之后，NASA就只能在好奇心号的基础之上打造毅力号，只是把车轮和软件更新了一下，并且安装了更为复杂精密的机械臂。

WHEELS车轮

与毅力号的6个车轮相连接的，是一套钛结构的管状车架。车轮本身是铝制的，自带牵引装置。钛管上面那些弯曲的辐条给了这辆车一丝活力。充气轮胎在火星表面是不可能行得通的。

EYES AND EARS眼睛和耳朵

毅力号上还装备了两个麦克风，其中一个与摄像头和激光器配合工作，来判断采集到的岩石中的化学成分。摄像头先进行扫描，判断岩石中是否有生命存在过的证据，激光器将岩石汽化，噪声通过麦克风传达给地球上的科学家们，他们便以此判断岩石的质量及大致成分。另外一个麦克风则用于记录毅力号起飞和着陆时的声音过程。