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寻找火星上的生命迹象

翻译 2021-04-15 15:34 秋明 来源:AGV网

火星曾经有液态水和大气,那里也有生命吗?为了回答这个基本问题,美国宇航局派出了“恒心漫游者”,这是一种空前复杂的机器人。

火星任务现在似乎是例行公事,但仍有少数飞行器完好无损地到达行星表面的情况。欧洲航天局(ESA)在2016年痛苦地展示了这一点,当时他们的着陆器Schiaparelli在红色星球上撞成碎片。尽管如此,美国宇航局过去已经成功地将四个机器人飞行器带到了火星。而随着2021年2月18日登陆火星的第五个火星机器人“恒心号”,历史又一次得以再现。

然而,人类在火星上着陆还需要一段时间,这就是为什么机器人现在需要做这项工作,而恒心漫游者有相当多的工作要做。它降落在曾经充满水的陨石坑中,其任务是调查该地区是否适合居住。与此同时,恒心漫游者将寻找早期生命的迹象,即生物标志。为此它配备了各种测量仪器。

它的第三个任务是通过技术演示为人类的任务铺平道路:一种名为MOXIE的仪器将从火星大气中存在的少量氧气中提取氧气。这项技术对于人类的任务至关重要,因为氧气不仅是呼吸所必需的,而且还可以用于制造燃料。

生命的秘密

现在我们来执行第四个任务,这是最壮观和技术要求最高的任务:恒心漫游者将采取多达30个土壤样品,将其放在单独的容器中,密封容器,最后将它们存放在合适的位置,以便以后的任务可以收集样本并将其带回地球。对于科学家来说,没有什么比这更好的了,从火星获取干净的样本,并能够在这里使用所有可用的最新技术对其进行研究。正如美国宇航局所说,这些样本有可能告诉我们更多有关太阳系生命基础和起源的信息。

三个系统必须无缝协作才能成功进行采样。首先,恒心漫游者前端的大型机械臂钻入火星岩石并采集岩心样本,然后将其插入传送带。转盘将样本带到流动站内。在那里,第三个系统接管了。它是另一种机械臂,称为SHA的机械臂要小得多,该机械臂从转盘上取样品,将其移至体积评估和扫描站,然后移至密封站,最后移至临时存储区,所有这些过程都是自动进行的。

这MOXIE出现的地方。几个无刷直流电机正被用来处理样品。其中一些安装在SHA机械臂上,该机械臂可将样品从一个工作站运送到另一个工作站,其他用于密封样品管和定位样品管。

成功的关键一致

与之前在火星上工作的100多台maxon驱动器一样,恒心漫游者电机基于标准目录产品,具体而言,9台EC 32平型无刷直流电机和一台EC 20平型电机,以及一个GP 22行星减速机。当然,这些都需要进行修改,以便驱动器可以满足任务的高要求。尽管如此,驱动器的基础与地球上各种应用中使用的型号没有什么不同。

maxon的工程师与JPL实验室的专家紧密合作,对引擎和齿轮箱进行了为期三年的改进和反复测试,该实验室负责美国宇航局的所有无人飞行任务。来自帕萨迪纳的航天专家经常来瑞士电机专家总部参观。maxon负责人Robin Phillips说:“我们从这次合作中学到了很多东西,这是可以在更高质量的标准以及新的测试程序和过程中看到的。其他行业的客户,例如医疗行业,他们的需求通常很相似并且也将从这种专有技术中受益。”

Phillips和他的团队密切关注恒心漫游者的活动,这在很大程度上取决于maxon驱动器的功能。用他的话说:“我们参与了绝对关键的应用程序,如果安装上我们的BLDC电机的机械臂不动,或者夹钳不起作用,那么整个任务都将失败。”

使命

恒心漫游者将寻找火星上较早生命的迹象,采集岩石和土壤样本,并为返回地球做准备。它还将进行实验,为人类执行任务铺平道路。

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