美国毅力号将在2月18日登录火星,华裔科学家为总指挥

投稿时间:2021-02-16  消息来源:  提交者:笑傲江湖

美国国家航空暨太空总署(NASA)喷气动力实验室(JPL)的火星车毅力号(Perseverance)即将在2月18日于火星地表登陆。负责驾驶和操控火星车的机器人界面和可视化小组主管华裔严正博士,正在和同事们紧锣密鼓地作好最后的准备。

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严正表示,这次毅力号搭载更多仪器设备,机器人操控更複杂,目前正在排查所有问题。著陆时间是18日,美西时间12时30分左右,届时将有实况转播。一旦降落,测试检查没问题后,就需马上工作了。nb1蔷薇网

驾驶火星车 需和时差作战nb1蔷薇网

和之前的所有火星车一样,由于火星距离地球约1亿2600万公里远,电讯飞越这段距离的延时达到最长15分钟,若想像遥控无人汽车那样驾驶火星车是不可能的,因为当驾驶意识到出状况时,讯息一来一回已是约半小时后了。因此在火星日的晚上严正和同事就编程和演练,排好指令发给毅力号后,火星日的白天才能睡觉。而一个火星日相当于地球上的24小时零40分钟,因此严正没有固定的「夜班」,而是每天的作息都需调整40分钟。nb1蔷薇网

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不过想要预先排好指令并非易事,严正表示,这需要根据卫星给回的空照图,确定前方路线是否有坑或障碍。例如一个超过轮胎直径的一公尺大坑,就可能会让火星车陷入,卫星图至少要达到这个精度,火星车才能平稳行驶。虽然火星车都有配备类似如今特斯拉等汽车的自动驾驶功能,但运行无人驾驶功能,需要摄影和处理图像的计算,这对于需要独自在火星上运行多年的火星车来说,非常耗能。nb1蔷薇网

「小机灵」相随 首架火星无人机nb1蔷薇网

因此从七年前,严正和团队曾向主管提案,希望能配备一架小无人机。如果无人机可以超前飞一段距离,每天把地形讯息传回来,驾驶人员就知道前面的路况。目前的火星车走很慢,每天能走50公尺就不错了。但若有清楚的地形图,那麽一天就能开四、五百公尺,工作效率就能提高十倍。因此当局从那时开始发展这一项目,而这次毅力号果然就搭载了一台名为「小机灵」(Ingenuity)的无人机。nb1蔷薇网

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严正表示,这会是第一个其他星球上的飞行器,很令人兴奋。但是他也谨慎表示,这只是一次实验,并非正式任务,想要达到理想的目标相当困难。因为火星大气层密度只有地球的1%,要飞起来还要控制方向很难。虽然最终研发出来在这样的空气密度中飞起来的装置,但是毕竟只是在地球上做了测试,在火星上运行如何,目前还未可知。nb1蔷薇网

令他同样持谨慎态度的是不少民众期待火星上是否有微生物。这次毅力号著陆地点在杰泽罗陨石坑,因为此地被认为可能早期曾是一个湖泊,毅力号因此携带一些仪器,特别用于检测是否含有一些曾有过生命的成分。严正表示,其中毅力号主要探查的地点是像一个河流注入的三角洲地区,这裡似乎有冲积平原式的沉积土壤,如果真的有微生物的话那这裡会比较多。nb1蔷薇网

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但他也表示,这就好像看天上的云觉得像是某个动物一样,科学家们只是在空照图上看著此地像是这样的地形,也有可能根本就是个错误。而且毕竟未知火星哪一个时期可能有生命,不同的科学家也有不同的解读,因此到底是要取哪一层,都是靠运气。nb1蔷薇网

比好奇号更精密 驾驶压力大nb1蔷薇网

毅力号取到的样品要经过极端的温度,未来计画还要送回地球,因此车体裡面,相当于有一个小的整套很複杂的流水作业系统,来稳妥地密封保存样品。其複杂程度比之前的好奇号高很多,更不用说其机械手臂上还有更多的精密仪器,这些都是好奇号十倍的精度,驾驶起来当然是压力更大。nb1蔷薇网

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严正形容火星车是「25亿元的国家资产」,回顾自己更早年轻时驾驶机会号和精神号,如果是自己做好的指令发上去给火星车,晚上常会恶梦惊醒,梦中是不知为何把车搞坏了。不过到现在已是资深驾驶的他开玩笑说,就像生老大、老二,到第三胎时心情一定不一样。他表示虽然还是非常关心,尤其作为驾驶会有很大的得失感,但是毕竟火星也不是那麽陌生,就算知道肯定会有挑战和问题,也有信心一定能解决。nb1蔷薇网

身为驾驶者,他和火星车情感上相当亲近。如今严正一直驾驶的好奇号,已经在火星上运行七年仍未退役。他也兴奋期待毅力号,「像是买了一部新车」。nb1蔷薇网

这次的火星任务背后,是好几千个人的十年努力,目标是在两年内,能拿到20个火星土壤样本。严正表示,这是相当大的挑战。不过他也笑说,他个人最期待的其实是毅力号可以用无人机自拍,「以后出去可以跟人说我拍过最贵的照片」,一定是会上热搜榜的照片。nb1蔷薇网

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