美国国家航空航天局用什么运载火箭运载凤凰号?

美国凤凰号火星探测器

凤凰号火星探测器于美国东部时间2008年5月25日19: 53(北京时间5月26日7: 53)在火星北极成功着陆。加拿大北部,相当于地球的位置。凤凰号于2007年8月从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空,飞行了4.22亿英里到达火星。根据计划,“凤凰”号将在火星上进行为期90天的探索任务,目的是探索这颗红色星球之前未被探索过的北极地区,人们认为地表下可能隐藏着大量的冰。凤凰号缺乏探测外星生命迹象的工具,但它将研究冰层是否已经融化,并在北极永久冻土中寻找有机化合物的痕迹,以确定这里是否曾出现过生命。

他们在浩瀚的宇宙中航行。

新视野号,任务:冥王星,发射时间:65438+10月65438+2006年9月。

哪些国家成功发射了人造卫星?更多

苏联于1957年10月4日发射了第一颗人造地球卫星。美国于10月31日成功发射了“探索者”-1人造卫星。法国于1965年10月26日成功发射了“实验卫星”——1(A-l)。日本于2月1970+01日成功发射人造卫星“大宇”号。我国于1970年4月24日成功发射人造卫星“东方红”1号。英国于10月28日成功发射人造卫星“普洛斯彼罗”,197165438。

相关术语:

西昌卫星发射中心航天飞机运载火箭

内容整理:郭奎

中文名

凤凰号火星探测器

目标天体

发动

归属国

美利坚合众国

发射时间

美国东部时间

运载火箭

德尔塔2火箭

发射场

肯尼迪航天中心17A发射台

目录

1的设计特点

7?4开发背景

7?4结构设计

2任务

3命名特征

4发射后

5个相关问题

6登陆火星

7项新发现

8首次发现

9遭遇灾难

美国凤凰号火星探测器的设计特点

美国凤凰号火星探测器的发展背景

“凤凰”号的着陆点位于一片广阔的浅谷中,纬度相当于格陵兰岛或阿拉斯加北部。与姐妹火星漫游者勇气号和机遇号用安全气囊弹回着陆点不同,这种着陆器用反冲火箭下降,可以更准确地降落在预定位置。这种推进着陆方法也更适合更重的航天器着陆,美国国家航空航天局需要使用这种方法来支持人类可能的火星探索。据说“凤凰”号登陆火星表面的成功率不高。历史上,55%的登陆火星表面的尝试都以失败告终,凤凰号使用的着陆方式已经有32年没有尝试过了。[1]

成功着陆后,重约772磅(约350公斤)的凤凰号将等待15分钟。当着陆扬起的尘埃落定后,它将展开太阳能电池板,升起气象天线杆,并将周围环境的第一批照片发回地面。在接下来的几天里,凤凰号将检查船上的仪器,并伸出机械臂铲起第一堆火星土壤样本。火星上的一天大约比地球上的一天长40分钟。在第10个火星日之前,凤凰号将进入“挖掘”阶段,它每天将花费两个小时挖掘土壤,预计将占据此次任务的大部分时间。

凤凰号的设计寿命是90天。虽然科学家表示凤凰号的使用寿命可能会延长一个月左右,在夏末或初秋还会继续看到,但它在火星上的探索时间绝对不会像勇气号和机遇号那么长。这是因为凤凰号上的太阳能电池板无法产生足够的能量使其度过火星的冬天。阿维森说:“它的三只脚将深深嵌入地下,覆盖着干冰,太阳将在地平线以下。”言下之意,凤凰不能通过太阳能电池板获得大量能量。

按照计划,凤凰号经过10个月的飞行抵达火星,在火星北部平原出发。

着陆后示意图

它为期三个月的探索活动。如果任务圆满成功,这将是海盗任务30年来机器人首次在火星表面以下钻孔。着陆后,凤凰号将在其微型炉中加热火星土壤样本,以研究其化学成分。“凤凰”号火星任务首席科学家、亚利桑那大学的彼得·史密斯(peter smith)博士表示,“凤凰”号可以探测到有机物的存在,但它无法判断其中是否存在DNA或蛋白质。

凤凰号在北极着陆,因为之前的探测已经发现了火星表面下潜伏着冻结的水的证据。一些科学家认为,火星上大约30英里宽的浅滩可能是古代海洋遗留下来的。然而,凤凰号将寻找液态水存在6.5438亿+年的证据。现在,干燥的火星表面没有液态水。凤凰号的任务是探测地下的冰是否已经融化并创造了一个更加潮湿的环境。

科学家普遍认为,融化的冰水、有机物和稳定的热源是生命的三大要素。为了防止凤凰号无意中将地球有机物带到火星,技术人员在准备发射探测器时必须更加小心。凤凰号经过了干热处理和精确清洁,以最大限度地减少其表面的微生物数量。此外,作为防止污染的措施之一,其机械臂也采用特殊材料密封。

美国凤凰号火星探测器的结构设计

在执行探索任务之前,“凤凰”号火星车必须充满灰尘。

着陆图

火星表面成功着陆,火星一直以吞噬人造探测器闻名。各国已经向火星发射了15个探测器,但到目前为止只有5个成功着陆。

凤凰有独特的设计。它由三条腿支撑着。它的机械臂有20英尺长。它由铝和钛制成。它像反铲挖土机一样工作。它可以用一把铲子在火星上挖一条20英寸深的沟,然后旋转取出土壤样本。尽管凤凰号缺乏探测火星过去或现在生命形式的工具,但科学家们仍希望它能揭开火星北极圈内是否存在适合微生物生存迹象的谜团。

成本只有双探测器的一半。

凤凰号探测器是美国国家航空航天局侦察计划的第一个任务,也就是用小型太空探测器研究火星的计划。由美国国家航空航天局喷气推进实验室管理的凤凰号耗资4.2亿美元,几乎是机遇号和勇气号耗资8.2亿美元的一半。这两颗探测器于2003年发射,目前仍在火星上漫游。

“凤凰”号探测器的名字有着特殊的含义,美国国家航空航天局希望它能在以往任务失败的基础上像凤凰一样重生。凤凰号原计划在2001年作为火星奥德赛探测器飞往红色星球,但在1999年因担心发射日程太紧而取消,火星奥德赛探测器最终只身前往火星。

主要任务完成后变成气象站。

人类对火星的探索并非一帆风顺。1998年发射的“火星气候探测器”由于洛克希德·马丁公司和美国国家航空航天局公司制造的测量单位误差,在接近火星时被烧成灰烬。第二年美国国家航空航天局发射的“火星极地登陆者”在火星南极着陆时,由于火箭发动机提前关闭,它的下落不明。这两个探测器的残骸至今没有找到。

洛克希德·马丁公司制造的凤凰号探测器携带了一些类似于火星极地登陆者携带的科学仪器。据喷气推进实验室的项目主管巴里·戈尔茨坦(Barry Goldstein)介绍,工程师们在过去四年里对凤凰号进行了严格的测试,“以提前排除这个系统所有可能的故障。”如果凤凰号能够成功完成其主要探索任务并存活下来,那么它将成为一个气象站,收集有关火星大气的数据。

凤凰号探测器是一个三条腿支撑的平台,直径1.5m,高约2.2m:其中心是一个多面体的仪器舱,在舱的左右两侧部署了一个八角形的太阳能电池阵,跨度为5.52米。与火星极地着陆器相比,凤凰号探测器最大的变化是提高了太阳能电池的性能。凤凰号探测器携带了七种科学仪器,这些仪器被美国国家航空航天局的工作人员称为探索火星生命来源的七种“秘密武器”。它们是:

(1)操纵器(RA)

它是凤凰号探测器上最重要的设备,用于挖掘火星表面和地下的土壤样本。它将挖掘出的样本发送到着陆器携带的“微观电化学和电导率分析仪”和“热和气体分析仪”进行实验室分析。

机械臂长2.35米,有四个自由度。机械臂末端装有锯齿刃和波纹锥,能在坚硬的极地冻土表面挖出1米的深坑。机械臂还可以调整安装在机械臂上的摄像机的方向,并将用于测量土壤热导率和电导率的探测器引导至土壤中。

(2)显微电化学和电导率分析仪(MECA)

它是在“火星探索者”计划所用仪器的基础上稍加改进,包括湿化学实验室、光学显微镜、原子力显微镜和热电导探测仪四种仪器,用于检测土壤的元素组成和拍摄土壤样品。

(3)热量和逸出气体分析仪(TEGA)

它包括差示扫描量热仪和质谱仪两部分,用于观察和记录土壤样品的吸热和散热过程,分析加热后释放的挥发物。

(4)表面立体成像仪

用于绘制高分辨率地质图和机械手作业区域图,用于多光谱分析和大气观测。它可以拍摄着陆位置地形的高清、彩色和三维图像。

(5)机器人摄像机

它安装在机械臂末端的铲子上,用于拍摄机械臂采集的土壤样本的高分辨率图像,分析土壤颗粒的类型和大小。

(6)火星下降成像仪

它用于动态拍摄火星表面,并在凤凰号下降过程中勘测着陆点附近的地质情况。

(7)气象站(MS)

这是加拿大航天局专门为凤凰号着陆器开发的新仪器。它由激光雷达和温度压力测量装置组成,可以监测火星大气中的尘埃和温度变化,记录火星北极每天的天气状况。

美国凤凰号火星探测任务

编辑

美国东部时间2007年8月4日5时26分34秒596秒(北京时间

使用火箭推进的凤凰号软着陆模拟图

8月4日,17: 26,34秒596毫秒,美国火星着陆器凤凰号由德尔塔-2火箭从肯尼迪航天中心17A发射台发射升空,开始飞向火星。

火星表面下的“冰探索”

凤凰号于2008年5月25日降落在火星北极圈内一个平原的永久冻土带。之后,它利用先进的铝钛机械挖掘臂等7种仪器,开展了火星表面下的“冰探”,寻找火星历史上可能存在某种生命形式的新线索,观测火星北极的气候循环模式等多种探索。

凤凰号的设计和探索任务历时三个月,整个项目耗资约4.2亿美元。这是美国国家航空航天局低成本火星探测计划“侦察”发射的第一个探测器。如果“凤凰”号成功登陆火星并展开探测活动,这将是自30年前海盗号火星探测器在火星上钻孔以来,人类探测器首次将探测范围扩大到火星表面。

“凤凰”号与在火星上经历过沙尘暴的美国精神号和机遇号火星车有很大不同。双胞胎火星车于2004年登陆火星,在赤道附近的火星表面漫游,而凤凰号将在火星北极采取“蹲踞位置”,停留在一个地方。

揭示火星上冰冻水的来源

此前的火星探测结果显示,这颗红色星球虽然干燥贫瘠,但距离遥远。

着陆地图

在古代,河海大概无处不在。科学家认为火星上可能有某种形式的生命。

2002年,美国“奥德赛”探测器在火星北纬65度以北发现了大规模冻结水层存在的证据。“凤凰”号正驶向这个冻结的水层。

科学家推测,冻结水层可能是古代火星海洋的冻结残留物,也可能是地表以下火星大气中水蒸气扩散形成的,也可能是古代巨大冰盖退却时遗留下来的。

到目前为止,人类发射的火星探测器还没有在火星干旱的表面发现水的痕迹。凤凰号“冰探”的一个重要目的是探测火星极地地区的地下冰是否有可能融化,创造一个潮湿的“地下环境”。

美国凤凰号火星探测器的命名特点

编辑

着陆探测器被命名为“凤凰”,意为“浴火重生”。美国国家航空航天局在介绍材料中说,凤凰号实际上脱胎于之前一个流产的火星探测项目,它的许多部件被重复使用,成为凤凰号的基本框架。此外,凤凰号的设计者还借鉴并改进了火星极地登陆器的一些设计,该登陆器在1999年登陆火星后下落不明。美国国家航空航天局表示,希望在前辈基础上脱胎换骨的凤凰号不负众望,在火星探测上有更多重大新发现。

美国凤凰号火星探测器发射后,

关键过程

美国国家航空航天局于2007年8月发射了凤凰号火星探测器。凤凰号将飞行约6.8亿公里,并于2008年5月在火星北极软着陆。它将在火星上挖掘土壤,以了解当地环境是否适合居住。以下是凤凰点火升空后的关键步骤。

T-00分00秒

发射

美国发射联盟的德尔塔-2火箭的一个主发动机和两个精细推进器在发射前刚刚启动。6台地面发射捆绑式固体火箭发动机在T-0点火,“凤凰”号火星探测器开始发射。

T+01分03秒1

地面起动固体火箭发动机燃烧

阿联特技术系统有限公司生产的6台地面起动固体火箭发动机推进剂耗尽燃烧。

T+01分05秒5

空气起动地面起动点火

与德尔塔-2火箭第一级捆绑在一起的其余三个固体火箭发动机被点燃。

T+01分06秒0

丢弃地面启动固体火箭发动机。

六个燃料耗尽的地面启动固体火箭推进器被分成三组投入大西洋。

T+02分钟11秒5

丢弃空气起动固体火箭发动机

燃料耗尽后,完成任务的三架空中启动固体火箭推进向大西洋方向弹射。

T+04分23秒3

主发动机熄火

在消耗了RP-1燃料和液氧之后,Rocketdyne RS-27A第一级的主发动机被关闭。微调引擎不久后也熄火了。

T+04分31秒3

第一级火箭分离

德尔塔火箭已逐一完成任务,现在开始分离。它将坠入大西洋。

T+04分36秒8

二次火箭点火

火箭第一级报废后,德尔塔火箭第二级接过接力棒。aerojet AJ 10-118K液体燃料推进发动机首次点火加热,推动凤凰号探测器继续高飞。

T+05分03秒0

丢弃有效载荷整流罩

安装在Delta 2火箭上用于保护凤凰号探测器的直径为9.5英尺的有效载荷整流罩在上升过程中裂成两半。

T+09分20秒5

第二级火箭第一次点火

第二级发动机在到达倾角为28.5度的86.4×96.5海里的轨道后关闭,完成了首次发射和点火任务。德尔塔-2火箭和绑在上面的凤凰号探测器现在正处于第二枚火箭重新点火前的滑行阶段。

T+73分47秒2

第二级火箭重新启动。

德尔塔2火箭第二个发动机再次点火,加速了有效载荷的飞行。

T+76分02秒3

第二级火箭的第二次熄火

在到达倾角为28.5度的87.7x13,128.1海里的轨道后,第二枚火箭完成任务,关闭。在接下来的一分钟内,德尔塔2火箭一侧的微型推进器将被点燃,推动凤凰号准备与第二枚火箭分离。

T+77分05秒5

二级火箭分离

由液体燃料推进的两级火箭与Delta-2火箭的其余部分完全分离。

T+77分42秒8

三级火箭点火

Thiokol的Star -48B固体燃料三级发动机点火,将凤凰号探测器赶出地球轨道。

T+79分钟10秒3

三级火箭熄火

液体推进剂全部耗尽后,三枚火箭燃烧,凤凰号探测器发射序列的动力阶段完成。

T+84分钟10秒3

凤凰号探测器的分离

美国国家航空航天局的凤凰号探测器与三枚火箭分离,开始飞向这颗红色星球,为期九个月。

美国凤凰号火星探测器相关问题

问题2:凤凰会怎么做?

答:2002年,美国“奥德赛”探测器在火星北纬65度以北地区发现了冰冻层存在的证据。科学家希望凤凰号可以帮助他们看到这个冻结层的真实面目,并分析这个冻结层是否曾经融化成液态水。此外,借助凤凰号挖掘的火星土壤样本,科学家还可以分析土壤中是否存在有机化合物。从水和有机化合物的线索,科学家可以进一步推断火星的历史环境是否适合生命存在。

问题3:凤凰和火星有什么区别?

答:凤凰由三条腿支撑,不能动。落地后,它会“蹲”在原地进行探索活动。漫游者,顾名思义,是一种可以四处启动进行探测的“汽车”。

问题4:凤凰号的着陆方式有什么特别之处?

答:美国火星车“勇气号”和“机遇号”在登陆火星时使用了安全气囊进行保护。

凤凰号正在组装和测试。

卫兵,在火星表面弹跳并停下来,然后安全气囊打开,火星车启动。“凤凰”号采用了“软着陆”模式。当它进入火星大气层时,通过与大气层的摩擦和降落伞释放,速度大大减慢,速度从2万公里下降到每小时8公里。当它接近地面时,通过推进器点火和制动进一步减速,最终稳稳降落在火星表面。这也是继海盗1和海盗2号于1976年登陆火星以来,美国第二次成功实现火星探测器的制动减速着陆。

1,遇见凤凰

这张图片显示凤凰组装和测试,看看洛克希德马丁公司的太空系统表现如何。凤凰号脱胎于之前一个流产的火星探测器项目,它的很多组件被重复使用,成为凤凰号的基本框架。在此基础上,设计者还做了一些改进。

2.奔向火星

美国凤凰号火星探测器于北京时间2007年8月4日17: 26从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。经过10个月的漫长旅程,它终于来到了火星。

3.火星登陆点

凤凰号在火星上的着陆点位于瓦斯蒂的塔斯-巴勒斯(Tass-Burroughs),比之前的火星着陆点更靠北。

4.着陆点相对于地球的位置

凤凰号在火星上的着陆点位于火星北极北纬68度、东经233度左右。相对于地球,

这个位置相当于地球上加拿大的北部,如图。

5.进入火星大气层

这台电脑生成的图片显示了凤凰号火星探测器于2007年5月26日进入火星大气层。

6.降落伞减速下降

为了减缓凤凰号在火星表面的降落,凤凰号部署了一个巨大的降落伞来减缓它的速度。

7.检查起落架

当离火星着陆表面越来越近时,凤凰号火星着陆器扔掉了保护其进入火星大气层的隔热罩,部署三个着陆腿如期着陆。

8、瞄准目标位置

这张明暗地形图显示了凤凰号登陆火星的目标位置和周围的地形,不同的颜色代表不同的地形。2014年5月26日凤凰号在这张地图上的椭圆中心着陆,但也可以在最大的椭圆内着陆,实现成功着陆。

9.刹车火箭启动刹车。

当制动火箭发动机启动时,美国国家航空航天局的凤凰号开始进一步减速并到达火星表面,并恢复平衡以安全着陆火星。

10,火星上的冰站

这张图片显示了凤凰号在火星表面着陆后,在着陆点部署其生死太阳能电池板和顶端带铲子的机械臂。

美国凤凰号火星探测器的新发现

美国国家航空航天局的新发现

中新社洛杉机6月21日电美国美国国家航空航天局的科学家20日正式宣布,凤凰号火星着陆探测器在着陆点附近挖出的发光物质是冻结的水,从而证实火星上确实存在水。这也是人类首次通过探测器获得地球以外的冻结水样。

2008年6月15日,凤凰号探测器在挖掘火星表面的红色土壤时,发现了一些闪亮的立方体。在阳光下,这些小方块在四天后消失了。

“今天,我自豪而高兴地宣布,我们找到了证据,证明这些坚硬明亮的物质确实是冻结的水,而不是其他物质,”来自美国亚利桑那大学的科学家彼得·史密斯在亚利桑那州图森市举行的新闻发布会上说。

据报道,科学家已经排除了这些立方体是干冰或盐的可能性。因为盐不会蒸发;二氧化碳需要更低的温度才能变成固体(干冰)。凤凰号着陆场白天温度约零下32℃,夜间零下80℃。在火星稀薄的大气中,干冰需要较低的温度。彼得·史密斯说,在火星上,水的沸点只有4℃,水在极低的温度下会迅速蒸发。

与此同时,美国国家航空航天局科学家透露,凤凰号机械臂在2008年6月19日的挖掘过程中撞上了坚硬的表面,科学家判断这很可能是更大的冰层。

科学家表示,他们想要探索的真相不仅仅是在火星上寻找水,还包括探索火星上的矿物质、化学成分以及可能存在的有机化合物。

美国凤凰号火星探测器的首次发现

火星上下雪

中新社洛杉矶2008年9月29日电——火星上有雪!美国凤凰号火星探测器探测到了火星云层中的降雪,并找到了火星上曾经存在液态水的最新证据。

当天,美国国家航空航天局公布了凤凰号火星探测器的最新科学成果。凤凰号上的一个收集火星大气和火星表面相互作用的激光设备已经探测到了火星上的降雪。降雪来自凤凰号着陆点上方约4公里处的火星云。数据显示,降雪在到达火星表面之前已经蒸发。

负责凤凰号气象探测系统的加拿大约克大学教授吉姆·怀特威(Jim Whiteway)表示,火星上的积雪景观从未被发现,科学家将寻找未来可能降落在火星表面的降雪。

除了首次发现降雪,凤凰号还发现了火星上存在碳酸钙和粘土的线索。碳酸钙是石灰石的主要成分。在地球上,大多数碳酸盐和粘土只能在液态水的作用下形成。证据来自凤凰号上的热与排放气体分析仪(TEGA)和电化学电导显微镜分析仪(MECA)。

凤凰号采集的火星土壤样本被放入“热与排放气体分析仪”进行加热,结果释放出无色气体。根据质谱仪分析,这种气体是二氧化碳,释放的气体的温度与众所周知的碳酸钙的温度相同。通过电化学电导显微分析仪发现,土壤样品中的钙浓度与碳酸钙缓冲液中的钙含量一致。此外,通过凤凰号上的原子力显微镜分析,土壤中有一些光滑的颗粒,与粘土非常相似。

截至6月29日,原计划运行3个月的凤凰号火星探测器已经工作了127天。由于火星公转,凤凰号着陆点的太阳辐射越来越少。随着太阳能的逐渐衰减,凤凰的活动会逐渐减少。科学家说,10年底,机械臂会因为电力不足而停止工作,预计凤凰号会在2008年底停止运行。在能量耗尽之前,科学家们将尝试打开凤凰号上的麦克风,希望记录下来自火星的神秘声音。

美国凤凰号火星探测器遭遇灾难。

凤凰城的灾难

为什么火星之路如此艰难?

首先,地球和火星的通讯无法保证。火星和地球是最近的双胞胎,这是一个天文概念。事实上,他们离得很远。即使是最近的距离也有5500万公里,两颗行星还在自转,这就使得从地球发出的电磁波无法持续、准时、稳定地传输到火星飞船上。另外,科学家通过仪器(另一种电磁波)向飞船发出的指令,五分钟后才能到达,飞船在火星上发生了什么,五分钟后才能到达,地球上的科学家才知道。沟通不畅的问题不小。幸运的是,在凤凰号之前,美国已经向火星发射了几艘无人飞船。这些兄弟可以帮助凤凰向地球传递信息。其次,落地难。飞船飞入火星大气层后,会遭遇“黑7分钟”。也就是说,飞船飞入火星大气层并着陆大约需要七分钟。然而,在这短短的七分钟里,飞船要经受严峻的考验:避免被火星大气灼伤,在火星大气中准确展开降落伞,准确启动制动火箭,确保上面的仪器不坏,确保飞船不坠落。另外,火星的大气浓度只有地球大气浓度的1%,飞船着陆时很难利用空气的浮力!过去,许多火星飞船着陆器在着陆过程中失败,坠毁在火星上。

凤凰逐渐被“冻死”

2008年6月28日,美国国家航空航天局宣布将从当天起逐一关闭凤凰号火星着陆探测器上的加热器,以节约能源,让凤凰号在任务结束前完成更多工作。而这个探测器也会在火星即将到来的严冬中被“冻死”。

美国国家航空航天局在2008年6月28日的一份声明中说:“正如所料,火星的北半球正从夏天变成秋天。随着白昼变短,太阳能电池板收集太阳光的时间变少,探测器的发电量下降。”

美国国家航空航天局喷气推进实验室项目经理戈尔茨坦表示,如果不采取措施,“凤凰”号的耗电量将超过发电量,工作将难以为继。

2008年6月28日,美国国家航空航天局(美国国家航空航天局)开始逐一关闭凤凰号上的四个加热器。如果没有这些加热器,凤凰号上的机械臂将无法继续使用。随着火星进入严冬,凤凰号的信号终将消失。