科普:美国下一代火星上的“黑科技”

科普：美国下一代火星汽车上的“黑科技”

美国宇航局本周宣布，将于今年秋季举行下一代美国火星车火星2020的官方命名比赛，并邀请来自美国各地的年轻人参加，以唤起他们对太空任务的兴趣。除了命名比赛，NASA最近还公布了火星2020使用的一些“黑色技术”，涉及探测器的着陆过程、氧气供应、获取水资源和宇航服。

陆地

根据计划，“火星2020”将于2020年7月发射，并于次年2月在火星赤道以北的Yezero陨石坑着陆，以寻找这颗红色星球可能存在生命的迹象。

进入火星大气层、下降和着陆是探测器成功执行任务的先决条件。据介绍，“火星2020”降落伞上的传感器将记录其进入火星大气层时的温升和运行情况，从而帮助工程师优化载人探测器、宇航员栖息地等大型空间设备未来的着陆设计。

火星2020配备了一个名为地形相对导航的系统。在向火星表面着陆的过程中，该系统会将预加载的地形图与其拍摄的地形图进行比较，并自动调整下降轨迹到达安全着陆点。

NASA表示，正是因为“地形相对导航”的发展，任务组才选择耶泽罗陨石坑作为着陆点。这里有很多巨石和悬崖，很多地方都是风吹日晒。这种地质多样性对于以前的火星着陆任务来说太危险了。未来，这种自主导航技术可能会应用于在火星着陆前将相关设备降落在这颗红色星球上。

氧

宇航员需要稳定的氧气供应才能在火星上生活，而从地球出发的运输成本很高。“火星2020”搭载的“莫邪”设备将探索一种替代方案，试图将火星大气的主要成分二氧化碳转化为氧气。

美国宇航局表示，莫邪是一个小型演示设备，但它使用的技术有望促进更大、更高效的氧气发生器的开发，从而解决火星上宇航员的呼吸问题，并为人类从火星返回地球所使用的火箭提供氧气燃料。

水

“火星2020”将搭载一台名为“火星地下实验雷达成像仪(RIMFAX)”的探地雷达，这将是第一台在火星表面工作的雷达。科学家将通过其高清图像研究埋藏的古河床等地质特征。更重要的是，RIMFAX有望在未来用于寻找地下冰的储存点，帮助宇航员获取饮用水资源。

太空服

地球和火星每26个月就会在太阳的同一侧，然后往返火星的发射窗口就可以打开了。火星没有磁场，因此无法像地球一样利用磁场抵御来自宇宙的有害辐射，这意味着火星上的第一批宇航员可能要面临长期的宇宙辐射，因此设计宇航服来保护宇航员免受宇宙辐射成为一大挑战。

NASA表示，“火星2020”将首次携带5种宇航服制造材料前往火星进行实地测试，其中包括1种宇航员头盔材料样品和4种织物材料样品。科学家计划使用一种叫做“SHERLOC”的科学仪器和一台照相机来研究这些材料对紫外线辐射的防护作用。

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