圖示：這張照片拍攝于7月19日，在加州帕薩迪納的JPL航天器組裝設(shè)施的潔凈室里，火星車的2.1米長(zhǎng)機(jī)械臂與40公斤的轉(zhuǎn)塔協(xié)同運(yùn)動(dòng)。

8月5日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)旗下的Mars 2020火星車距離發(fā)射升空還有不到一年時(shí)間。據(jù)任務(wù)管理人員表示，盡管開支不斷上升，但火星車的組裝工作正在有序推進(jìn)，將在未來(lái)幾周內(nèi)完成所有組裝工作。按計(jì)劃Mars 2020火星車將于明年7月份從卡納維拉爾角發(fā)射升空開啟火星之旅。

Mars 2020火星車以目前正在探索火星的“好奇號(hào)”火星車為基礎(chǔ)打造，組裝完成后整體重達(dá)一噸以上。整部火星車長(zhǎng)3米，寬2.7米，高2.2米，使用钚238作為動(dòng)力，這也意味著它是一輛核動(dòng)力火星車。美國(guó)國(guó)家航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)的工程師將在未來(lái)幾周內(nèi)安裝完成所有組件。隨后工程師將對(duì)火星車進(jìn)行一系列的功能和環(huán)境測(cè)試，確保其為探索火星做好準(zhǔn)備。

Mars 2020火星車計(jì)劃于2020年7月17日搭乘聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟(ULAA)的阿特拉斯5號(hào)火箭從卡納維拉爾角發(fā)射升空。當(dāng)工程團(tuán)隊(duì)在JPL組裝火星車時(shí)，其他工程師團(tuán)隊(duì)也在完成火星探測(cè)任務(wù)巡航和下降階段的制造工作，從而讓Mars 2020從地球航行至火星，并穿過(guò)火星大氣層直至在2021年2月21日順利著陸。

組裝即將完成

JPL Mars 2020任務(wù)副項(xiàng)目經(jīng)理馬特·華萊士(Matt Wallace)說(shuō):“我們離完成Mars 2020火星車的組裝已經(jīng)非常近了。我們的進(jìn)度已經(jīng)超過(guò)了95%，甚至可能達(dá)到98%。”

在近日舉行的火星探測(cè)項(xiàng)目分析小組會(huì)議上，NASA火星探索項(xiàng)目負(fù)責(zé)人吉姆·沃特森(Jim Watzin)說(shuō):“我們距離發(fā)射不到一年的時(shí)間，而距離把設(shè)備運(yùn)往卡納維拉爾角只有幾個(gè)月的時(shí)間。”

圖示：2019年6月14日加州帕薩迪納的JPL，技術(shù)人員正在為Mars 2020火星車工作。這張圖片是NASA“Seeing 2020”直播的截圖，可以清楚地看到火星車的第一組輪子。

今年6月，JPL航天器組裝設(shè)施內(nèi)的工人組裝完成了Mars 2020火星車的遙感桅桿、六個(gè)輪子和2.1米長(zhǎng)的機(jī)械臂。JPL的工作人員還完成了大部分科學(xué)儀器的安裝，其中許多儀器直接是安裝在遙感桅桿以及機(jī)械臂的末端。

JPL工程師制造“好奇號(hào)”火星車的經(jīng)驗(yàn)也加快了Mars 2020火星車的組裝工作。

更多科學(xué)儀器

為了在火星上搜尋古代微生物存在的跡象，Mars 2020火星車還配置了一系列新的科學(xué)儀器。除此之外，Mars 2020火星車還攜帶有一組未經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)的內(nèi)部裝置，用于收集、存儲(chǔ)和密封巖心樣本，以便將其帶回地球。改進(jìn)的車輪設(shè)計(jì)能夠避免困擾好奇號(hào)火星車移動(dòng)的問(wèn)題。而地形關(guān)聯(lián)導(dǎo)航的升級(jí)能夠引導(dǎo)Mars 2020火星車在下降階段避開巨石、隕石坑以及其他障礙物，確保其順利著陸。

Mars 2020火星車的科學(xué)儀器和樣本存儲(chǔ)系統(tǒng)是開發(fā)任務(wù)中最困難的部分。但華萊士表示，“所有的儀器都運(yùn)轉(zhuǎn)良好。”

圖示：Mars 2020火星車的動(dòng)力系統(tǒng)被稱為多任務(wù)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器(MMRTG)，將被裝入位于火星車尾部的白色面板和金色管道之間。

最后一部交付給JPL的主要儀器是一套復(fù)雜的傳感器系統(tǒng)SuperCam，其中包括相機(jī)、激光發(fā)生器和光譜儀，目的是從6米遠(yuǎn)的地方切割火星巖石并測(cè)量其化學(xué)和礦物組成。這套系統(tǒng)能夠識(shí)別出其中的有機(jī)分子。

SuperCam由包括美國(guó)、法國(guó)和西班牙研究人員在內(nèi)的一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)研發(fā)，是NASA好奇號(hào)火星車ChemCam化學(xué)探測(cè)儀器的升級(jí)版。

SuperCam固定在Mars 2020火星車的遙感桅桿頂部，旁邊是一部可縮放相機(jī)。由西班牙提供的火星氣象傳感器也安裝在遙感桅桿上。

華萊士說(shuō):“法國(guó)合作伙伴在SuperCam的研制上付出了大量精力。在過(guò)去的六個(gè)月里，他們堅(jiān)持按計(jì)劃進(jìn)行，夜以繼日地把事情做好。PIXL和SHERLOC等儀器是在過(guò)去幾周交付的，被安裝在機(jī)械臂末端。至此所有火星車表面的科學(xué)儀器都已經(jīng)安裝完成。”

PIXL是X射線巖石化學(xué)成分行星儀器的縮寫，它將測(cè)量火星巖石和土壤中存在的化學(xué)元素。而SHERLOC帶有攜帶了紫外激光和光譜儀，用于探測(cè)火星表面的有機(jī)物質(zhì)和礦物質(zhì)，同時(shí)這款設(shè)備還附帶了一部環(huán)境相機(jī)。

圖示：這張照片拍攝于6月1日，是JPL的一名工程師在加州帕薩迪納為Mars 2020火星車進(jìn)行組裝工作。

JPL的工程師們于7月11日安裝完成機(jī)械臂的轉(zhuǎn)塔。轉(zhuǎn)塔有40公斤重，其中包含PIXL和SHERLOC儀器以及多個(gè)相機(jī)。轉(zhuǎn)塔還裝有沖擊鉆和取芯設(shè)備，用于收集最終將帶回地球的巖石樣本。

工程團(tuán)隊(duì)于7月19日啟動(dòng)了機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)測(cè)試，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)。

Mars 2020火星車上還有另外兩個(gè)儀器。MOXIE將演示火星大氣中二氧化碳產(chǎn)生氧氣的過(guò)程，而挪威研制的探地雷達(dá)將研究火星地表下的地質(zhì)構(gòu)造。

最重要的樣本存儲(chǔ)系統(tǒng)

火星車上的最后一個(gè)主要組裝項(xiàng)目是用于分類、轉(zhuǎn)移并存儲(chǔ)巖石樣本的復(fù)雜設(shè)備，從而讓未來(lái)的無(wú)人火星探測(cè)任務(wù)把樣本送回地球。

樣品緩存系統(tǒng)這套復(fù)雜的設(shè)備有17個(gè)獨(dú)立的馬達(dá)，一個(gè)可容納9個(gè)鉆頭的滾輪，以及43根用于密封從火星巖芯樣品的套管。

華萊士說(shuō):“(剩下要組裝的)最重要東西就是我們所說(shuō)的儲(chǔ)存系統(tǒng)。這套機(jī)械裝置位于火星車的前部。它們藏在火星車內(nèi)部，當(dāng)我們使用機(jī)械臂頂端的鉆頭取出巖芯樣品后，就會(huì)將其轉(zhuǎn)移至火星車前部的傳送裝置，最終密封并存儲(chǔ)到套管中。”

火星車內(nèi)部的存儲(chǔ)系統(tǒng)部分稱為自適應(yīng)緩存組件，僅由3000多個(gè)部件組成。華萊士說(shuō):“里面有一個(gè)小型機(jī)械臂，負(fù)責(zé)對(duì)巖芯進(jìn)行操作，還有一個(gè)硬件用于套管的密封和檢查等。”

在巖芯樣本收集完成后，Mars 2020火星車會(huì)將一些裝有樣品的套管留在火星上的儲(chǔ)藏點(diǎn)，以便后續(xù)任務(wù)將其帶回地球。

JPL還將把火星直升機(jī)安裝在Mars 2020火星車的腹部，這將是有史以來(lái)第一架飛越另一顆行星大氣層的飛行器。

“還有直升機(jī)，”華萊士補(bǔ)充道，“直升機(jī)(很快)就要組裝完成。它就位于火星車的下方。”

經(jīng)受更多測(cè)試

今年秋季，工程師們將對(duì)火星車進(jìn)行一系列測(cè)試。首先是將探測(cè)車與下降階段連接起來(lái)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試。Mars 2020火星車的下降階段采用了將好奇號(hào)火星車送上火星的同一類型著陸系統(tǒng)。

JPL Mars 2020任務(wù)項(xiàng)目經(jīng)理約翰·麥克納米(ohn McNamee)說(shuō):“我們各方面都在取得進(jìn)展，包括完成引導(dǎo)我們到達(dá)火星的巡航階段，以及將我們緩慢降落到火星表面的著陸系統(tǒng)。”

然后火星車將與下降階段分離并進(jìn)行熱真空測(cè)試，測(cè)試火星車對(duì)火星低溫和低氣壓的適應(yīng)能力。華萊士說(shuō)，他們還計(jì)劃對(duì)Mars 2020火星車的電磁特性進(jìn)行測(cè)試。

發(fā)射計(jì)劃

Mars 2020火星車的巡航階段計(jì)劃于12月運(yùn)往肯尼迪航天中心，Mars 2020火星車以及下降階段將于明年2月份從加州運(yùn)到發(fā)射場(chǎng)。

華萊士說(shuō)，保護(hù)火星車進(jìn)入火星大氣層的隔熱罩也將在今年年底前從位于科羅拉多州的洛克希德·馬丁公司運(yùn)送到發(fā)射場(chǎng)。

NASA今年早些時(shí)候報(bào)告說(shuō)，Mars 2020任務(wù)的總成本預(yù)計(jì)將超過(guò)該機(jī)構(gòu)此前24億美元的預(yù)算。沃特森在7月26日說(shuō)，Mars 2020任務(wù)有“足夠的時(shí)間”把設(shè)備運(yùn)送至發(fā)射地點(diǎn)。

在火星車、下降階段以及巡航階段悉數(shù)就位之后，地面團(tuán)隊(duì)將把整個(gè)航天器裝配到阿特拉斯5號(hào)火箭上，并在20天的主要發(fā)射期開始前連上火星車的核動(dòng)力源。

本月早些時(shí)候，NASA批準(zhǔn)使用钚238為Mars 2020火星車提供燃料。

圖示：Mars 2020火星車探測(cè)火星的藝術(shù)想象圖

每隔26個(gè)月就有可能從地球直接將航天器發(fā)射至火星，明年的發(fā)射從7月17日開始。

根據(jù)最新分析，7月17日的發(fā)射窗口將在美國(guó)東部時(shí)間上午9點(diǎn)打開，每天的發(fā)射窗口期在1到2小時(shí)之間，直到8月5日關(guān)閉。

圖示：Mars 2020火星車將要降落的杰零隕石坑

Mars 2020火星車計(jì)劃在45公里寬的杰零(Jezero)隕石坑著陸。科學(xué)家們認(rèn)為，在35億到39億年前，杰零隕石坑曾存在一個(gè)古老的三角洲和湖泊。(辰辰)