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印度火星探测器跌了一脚
热度 5 laserdai 2013-11-12 07:25
上篇博文: 印度发射火星探测器,先不要高兴这么早 2013-11-05 最新消息:印度火星探测器跌了一脚 正在环绕地球飞行的印度火星探测器因火箭推进器故障未能将飞船提升到预定高度。 11日,印度在对轨道高度进行调整,将轨道高度从7.8万公里提升到计划的10万公里时,火箭的液体燃料推进器出现故障,未能将重1350公斤的飞船推到预定高度。 火星探测器的助推发动机将在印度时间星期二(12日)凌晨5点再次点火助推,希望将探测器推到应有的高度。 印度广播网NDTV的科学事务主编巴格拉说,星期一凌晨的喷火助推消耗了2公斤燃料。该探测器的 火箭共携带了852公斤液态燃料。巴格拉说,11月5日的发射如此精确,节省下6公斤的燃料。因此,即便出现了小挫折,仍有4公斤的燃料节余。 按计划,印度的火星探测器应在太空飞行300天后于2014年9月抵达火星轨道。 2014年9月24日,飞船火箭助推器将再次点燃,降低飞船的速度,然后火星的引力将飞船引入火星轨道。 印度空间研究组织负责人说,火星探测器状态依然“健康”。 如果再出半点差错,多余的4公斤燃料将不够损失,也就是说,携带的干粮盘缠不够了。 持续关注中。 India's Mars Mission hits first hurdle http://www.ndtv.com/article/india/india-s-mars-mission-hits-first-hurdle-444424 New Delhi : India's mission to Mars, launched last week, has hit its first problem. Last night, the satellite was not able to raise its orbit to the required 100,000 km. India’s Mars Orbiter Mission (MOM) Requires Extra Thruster Firing after Premature Engine Shutdown India’s Mars Orbiter Mission (MOM) probe suffered a surprise hiccup overnight (Nov. 11 IST) when the main engine shut down prematurely and left the country’s first ever mission to the Red Planet flying in a significantly lower than planned interim elliptical orbit around Earth – following what was to be her 4th orbit raising burn since last week’s flawless launch. Indian Mars mission suffers glitch but 'no setback' http://phys.org/news/2013-11-indian-mars-mission-glitch-setback.html India's Mars spacecraft suffered a brief engine failure Monday as scientists tried to move it into a higher orbit around Earth, but controllers denied any setback to the ambitious low-cost mission. India's Mars orbiter mission suffers glitch http://www.financialexpress.com/news/indias-mars-mission-suffers-glitch-isro-says-spacecraft-healthy/1193535 Indian Mars mission hit by snag http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-24900271 India's mission to Mars has hit a snag, after a planned engine burn failed to raise the spacecraft's orbit around Earth by the intended amount. The problem occurred during a manoeuvre designed to boost the craft's maximum distance from 71,623km to 100,000km. A problem with the liquid fuel thruster caused the 1,350kg vehicle to fall short of the mark. But the head of the Indian Space Research Organisation (Isro) said the spacecraft remained healthy. However, independent experts contacted by the BBC said they were puzzled by the stated circumstances surrounding the glitch. his was the fourth in a series of five engine burns known as midnight manoeuvres because several constraints require that they are carried out in the early hours of the morning. The failure of the test and the spacecraft's consequently reduced velocity raised the spacecraft's apogee (the point in its orbit farthest away from Earth) from 71,623km to just 78,276km - about 25% of the way to the target of 100,000km. But independent experts approached by the BBC said they were baffled by how the coil test could have contributed to a loss of thrust. Using the primary and redundant coils of the solenoid valve of itself should not necessarily lead to a lack of thrust, a source told me on condition of anonymity. It should be a configuration they will have tested on the ground, which may mean this lack of thrust is nothing to do with the coils and that it's another issue. The source explained: It's very strange, adding: The redundant coil should not act against the primary one in any way. Alternative causes could include one or both propellant valves failing to open within the engine, or a lack of propellant in the first case. The latter scenario could indicate a catastrophic fuel leak that would almost certainly spell the end for the mission. But there are reasons to doubt this failure mode because less powerful liquid fuel thrusters on the spacecraft continued to work during the burn, the expert said. Another possible reason for the loss of thrust could have been melting in the combustion chamber during a previous firing that broke the fuel nozzle. However, all eyes will now be on the next engine burn, which should clarify whether or not there are bigger concerns over the health of the spacecraft. If the additional firing on Tuesday can successfully bridge the gap, a final midnight manoeuvre on 16 November will boost the apogee to 192,000km. On 1 December, the engine will be fired again for its trans-Martian injection, despatching the craft on a 300-day journey to Mars. On 24 September next year, the engine will be fired again to slow down the spacecraft, enabling it to be captured by Mars' gravity and placed into orbit. India's PSLV rocket - the second choice for the mission after a beefier launcher failed - was not powerful enough to send the MOM on a direct flight to Mars. So engineers opted for a method of travel called a Hohmann Transfer Orbit to propel the spacecraft from Earth to Mars with the least amount of fuel possible.
个人分类: 科普|4139 次阅读|16 个评论
印度发射火星探测器,先不要高兴这么早
热度 5 laserdai 2013-11-6 01:51
印度这次发射火星探测器 “曼加里安”(Mangalyaan)号 ,媒体炒作的动静很大,本博不由自主地已经关注了两次。    印度火星探测助燃中日印太空竞赛 印度火星探测跟风舔眼 今天 看到新闻,发射过程完成了。 印度火星探测器发射升空 当局宣布第一阶段成功 很多人欢呼,叫好,内行看门道,我就比较冷静,说句大实话,别高兴得这么早,知道乐极生悲这个 成语吗? 发射过程完成才是万里长征第一步,后面还有九九八十一难,随便一个小螺丝钉问题,都会导致 “ 功亏一篑 ”,竹篮子打水一场空。 名为“火星之行”的探测器(MOM)11月5日格林尼治时间上午九时零八分由一枚印度自己制造的火箭发射。 按计划,MOM应在太空飞行300天后于2014年9月抵达火星轨道。 如果探测器如期进入火星轨道,印度航天部门将成为世界上继美国、俄国和欧洲之后第四个成功探测火星的航天机构。 此举将显示印度进入火星轨道以及开展太空试验的技术能力。 说点门道: 1. 印度的 MOM原定于10月28日发射,但由于恶劣天气而被推迟。本来一鼓作气,再 而衰。第二次发射,士气有点衰。 2. 之后能否成功变轨,进入事先设定的轨道,是一个很大的挑战,其中很多道难关,一步都不能有差错,否则玩完。 地球飞往火星的原理是,参见下图, 飞行器需要先以地球为中心沿着椭圆轨道环行,变轨的过程就是踩油门加速,让这个椭圆轨道变大变长,离地球越来越远,逐步伸向火星,等到这个轨道和环绕火星的轨道重叠时(上图最大椭圆,棕色线),踩煞车 减速 , 进入火星轨道,此后逐步减速,缩小环绕火星轨道半径,这样离火星越来越近。最后也可以降落在火星上。所以, 整个过程就是在太空内兜圈子,绕弯子,因此需要大概300天。其间一旦绕迷路了,那就找不着北了。    3. 飞行这么 长距离 , 进行7.8亿公里的旅程, 所带燃 料,干粮盘缠等是否够用?差半点都不行。如果半路上不小心丢了一点点,那也就玩完了。   4. 卫星推进器随后会开始一系列的6次小型燃料点火,使它进入更高轨道,最后冲向火星。 加速过程是否理想,如果不理想,就飞不到火星了。或许半路上开小差,加入陨石带找美女去玩了。 5. 到达火星轨道以后,减速能否达到设计的理想,刹车太狠就会掉下去摔死,太慢恐怕燃料不够用。 6. 到达火星轨道以后,切换过程很容易出差错,就跟开车下高速路口下错出口一样,或许被火星的引力甩出去了,从此朝着太阳系外面飞去了。 7. 最关键最关键,太空通讯能力怎样?离开地球那么远,(最远可以是4亿公里)时刻跟地球保持联系才是最关键, 干粮盘缠足够等 是次要的。一旦失去联系,那就玩完了。 所以,言而总之,现在先不要高兴这么早。 看看人类火星探测史上的一些事故例子。   先前所有国家的首次尝试都以失败告终。超过半数的抵达火星的努力以失败告终(40个任务中的23个)。 1960年10月10日:前苏联向火星发射第一枚探测器,但这枚探测器连火星环绕轨道都没有到达。 1962年11月1日:前苏联发射了“火星1号”探测器,成功进入前往火星的轨道,但在飞离地球1亿公里左右时与地面失去联系,通常被看作是人类火星探测的开端。 1964年11月28日:美国“水手4号”开始火星之旅,成为有史以来第一枚成功到达火星并发回数据的探测器。 1998年7月3日:日本发射“希望”号探测器,成为世界上第3个发射火星探测器的国家,但“希望号”于2003年12月9日被迫放弃。 2007年8月4日:美国发射“凤凰号”探测器,它在火星北极区域登陆后收集了冰样,而且还发现火星表面土壤的化学成分与海水非常类似。11月10日后“凤凰号”与地面失去联系。 中国曾于2011年11月发射了 “ 萤火一号 ” 火星探测器, 依照计划,原应于2012年后期抵达火星轨道。 因负责运载的俄制火箭问题, “萤火一号”在发射后不久即滞留在了地球低轨道, 未能按计划抵达火星轨道, 导致中国的火星探索归于失败。
个人分类: 科普|3919 次阅读|9 个评论
印度成功发射火星探测器,美国打造比导弹还快的飞机
chenjcc 2013-11-6 00:53
名为“火星之行”的探测器(MOM)11月5日格林尼治时间上午九时零八分由一枚印度自己制造的火箭发射。详见: http://news.ifeng.com/world/detail_2013_11/05/30981445_0.shtml 好像印度已经追上或超越中国的航天技术。 美国秘密打造人类最快超高音速飞机 导弹将无法拦截。详见: http://news.xinhuanet.com/photo/2013-11/04/c_125646937_2.htm 中国得抓紧时间制造新的激光武器,以对付这种飞机。
个人分类: 技术交流|2671 次阅读|0 个评论
从印度发射火星探测器的新闻想到的
热度 19 lionbin 2013-11-5 21:08
昨天(11月4日)晚上睡觉前,看到了印度在今天(11月5日)即将发射火星探测器的新闻,所以今天就一直比较关注此事儿。刚才看到新闻《印度“曼加里安”号火星探测器发射升空》: 据外媒报道,印度于当地时间5日下午2点38分(北京时间下午5点08分),在位于印度东海岸的斯里赫里戈达岛(Shriharikota)航天发射场,将“曼加里安”号火星探测器发射升空。这是印度发射的首个火星探测器。“曼加里安”号火星探测器发射后,预计将绕地球20至25天,然后踏上9个月的红色星球之旅,顺利的话,将于2014年9月24日抵达火星轨道。有分析称,印度若成功达成目标,将成为亚洲第一个利用自主研发的探测器实现火星探测的国家。此前,成功执行火星探测任务的只有美国、俄罗斯及欧盟。 在今天中国外交部的例行记者会上,有记者问: 据报道,印度将于今天发射其首个火星探测器“曼加里安”号。中方对此有何评论? 发言人洪磊回答: 外空是全人类的共同财富,各国拥有和平探索和利用外空的权利。同时,国际社会应共同努力,维护外空的永久和平与可持续发展。 就这个新闻报道和外交部发言来说,颇有大国风范,赞一个!记得中国航天员首次出舱和天宫一号发射成功之后,许多外媒酸溜溜的表演,感觉到很滑稽。无论如何,作为一个中国人,我为中国航天事业的发展感到骄傲。这可是货真价实的东西!来不得半点的虚伪和艺术化处理。有人认为,中国航天事业的发展是跟风和模仿——这样的无聊之辞不值得一驳,美国和欧洲在这方面对中国可是技术封闭的!【关于这一点,有博友存不同看法,参见15楼的评论和回复】上个月,NASA还以所谓的沃尔夫条款为由,拒绝六位华人参加在加利福尼亚召开的第二届开普勒天文国际会议。还记得,欧盟开发“伽利略”卫星导航系统主动“邀请”中方加入,到后来排斥中国,这直接导致了中国“北斗”二号的横空出世,连频率也被“北斗二代”优先占用,不仅使“伽利略”系统准备与美国GPS一争高下的愿望大打折扣,也冲淡了“伽利略”未来的市场前景。 作为难兄难弟的印度,在太空探索领域的进步,同样受到欧美等势力的仇视。美欧舆论也不乏嘲讽,反对的观点大体是:一个3.5亿人口每人每天生活费不足1.25美元、1/3人口用不上电的国家,花钱跑几亿公里外拍几张火星的照片,值得吗?其实,从印度的探测计划来看,还是雄心勃勃的,他们的探测计划看似还是涉猎甚广的:试图找到和获取火星环境中的甲烷,以研究火星环境是否有存在生命的可能(有关这个问题,我以前有篇“ 好奇号为何苦寻甲烷 ”的文章进行过介绍);同时希望通过探测火星大气构成,测定火星大气逃逸临界速度。探测器在登陆火星后将进行自身技术测试,研究火星表面、大气和矿物特征,绘制火星表面地图,并传送光学数据。更有趣的是,作为穷国,印度发扬了“穷国自有穷办法”的精神,使得发“曼加里安”号一共只花7000多万美元,只有美国探测项目成本的1/10,远比其他国家的火星探测计划更廉价。德国媒体称,这比造架飞机还便宜。 看中国网上的评价,最恼火的是那些民粹主义的叫嚣。什么“中国怎么不发了,不是号称世界第三吗?看人家超过去了吧”。待中国真正发射一些航天器的时候又说“航天有什么用,不如去发展教育医疗”、“有这钱还不如扶贫买校车”。其实,中国早在两年前就进行过类似的发射任务。由于中国地面测控网的天线发射功率和直径达不到技术要求等原因,中国的“萤火一号”搭载搭载天顶-2SB发射(瞧这个名字就不咋地 ),但未能成功变轨,中国首次火星探测计划失败。 航天技术的发展,可给人类和国家带来诸多福利,这里仅仅说一些我们可以看得见、摸得着的几个例子和方面。例如,航天技术的开发,本身就需要发展太空精确导航技术,其次宇航材料的开发、微重力条件下的生物、医学、材料等科学实验,可带动和引领相关领域的基础科学与应用研究深入开展,提升科学技术的综合竞争力。目前在医学上广泛采用的重症监护病房,就是航天技术带来的重要医学进步之一,它曾经是应“阿波罗”计划对登月宇航员进行健康检测的需要而诞生的。除此之外,诸如方便面调料中的干菜叶本来也是航天食品中的脱水菜,是为了让宇航员吃上含有蔬菜的航天食品,现在却成了我们生活中的普通食品。
个人分类: 一孔之见|9332 次阅读|54 个评论
科学与宗教:渐行渐远的两种认知世界的方式
kejidaobao 2013-1-7 08:56
——从“好奇”号发现火星表面曾有水流淌的证据想到的 文/葛维东 2011年11月26日,美国“好奇”号火星探测器发射成功,顺利进入飞往火星的轨道。并于2012年8月6日成功降落在火星表面,展开为期2年的火星探测之旅。2012年9月27日,美国航天局宣布,“好奇”号火星车日前发回的图像显示,一些火星岩石中含有火星古老河床碎石,表明火星表面确曾有水流淌过,这表明火星也曾有过生命存在的某些条件。这一发现对科学与宗教这两种不同的对世界的认知方式都产生了很大的影响,具有着重要意义。 1 科学的推进 水的存在证据的发现无疑是“好奇”号此次火星探测项目的最重大的收获之一,因为它为火星是否有适宜生命存在的环境,或在过去某一时刻曾经适宜生命存在,提供了一个有力的支撑。况且,可以想象的是,水的存在证据的发现一定不是“好奇”号火星探测的终极成果,在水的存在证据被发现之后,可能还会有其他与生命密切相关的事物被发现:某种气体、碳、有机物…… 在人类发展史中,科学每前进一步,宗教的领地就流失一方。自从近代科学以来,这一趋势在不断加速。当然,这一趋势是科学与宗教之间固有的内在矛盾所决定的。基督教通过上帝(不同的宗教有不同的代言人)为人类社会,乃至世界万物确立了一个不以人的意志为转移的外部的力的作用。人在这种神秘的力的作用下,只能被动地接受上帝的安排。而科学却通过人自身的努力,为人类不断增添认识世界和改造世界的能力,使人能够凭藉自身的力量去把握世界。其实,从人类之初,这种力量就有所增长了,但很缓慢,因而没有引发科学与宗教之间明显的冲突。 进入近代以后,随着科学的迅猛发展,科学与宗教之间的矛盾凸显出来。众所周知,日心说与地心说,进化论与上帝造人说,世界运转的推动力等问题,在科学与宗教之间引发了一场场激烈的冲突,哥白尼、赫胥黎、伽利略、达尔文等人是上述冲突的主角。事实上,除此之外,牛顿对于万有引力中的第一推动力的困惑,爱因斯坦的相对论推动时空观产生的观念性的转变……直到今天,霍金依然为教皇没有理解他的“时空有限无界”理论而窃喜,因为教皇宣称,“大爆炸之后的宇宙演化是可以研究的,但是我们不应该去过问大爆炸本身,因为那是创生的时刻,因而只能是上帝的事务”,而“时空有限无界”论则意味着“它没有开端、没有创生的时刻”。 不过,不可否认的是,传统的宗教领地在不断缩小,从人们认识世界的常识性知识,到自然界的规律……此番火星探测表明,从地球,到天界,虽然到目前为止没有发现生命存在,但同样也没有发现上帝,抑或天使的踪迹,而只是一个沉寂的世界,在自然力的驱动下,机械地运转着。 科学的推进与上帝的后退是同时进行的。对于科学的步步紧逼,上帝却束手无策,只能被动地接受。自人类有史以来,这一趋势就一直没有扭转过。 2 宗教的转向 在科学的步步紧逼下,上帝被逐渐抬升到一个虚无缥缈的空间里,连传统的天界——火星也不能存在他的踪迹,他的领地只被局限于“科学不能理解的领域里”。只作为一种信仰而存在,活在人的心中。 不过,有一个耐人寻味的现象就是:从全球范围来看,上帝的存在并未就此消亡。对于科学的进步,特别是日心说和进化论的成功,使得有些人认为,宗教将逐渐淡出人类的世界。因为在科学史上,这样结局太平常不过了。一旦有一个经验数据支持一对相互竞争的理论中的一方而否证另一方,那么被否证的这一方将面临着严重的反常,如果此类经验数据继续增加,那么它将被其竞争理论所击垮,而为人们所抛弃。虽然从科学史的角度看,伽利略的比萨斜塔实验是否真实发生过,一直存在争议,但它却成功地摧毁了亚里士多德理论2000年的统治地位。 但宗教的命运并非如此脆弱。今天的世界中存在着的事实告诉我们,在历经日心说、进化论、宇宙大爆炸等科学理论的冲击下,宗教依然有着极强的生命力,以一种独特的方式顽强地存在于人们的生活中,维持着人类社会的运转。事实上,以上论述仅仅表明,宗教的作用正在从自然界中逐渐消失,而在人类社会中的作用非但没有消失,近年来反而有不断加强的趋势。宗教发生了明显的转向。 3 新的定位 从目前情况来看,科学与宗教并存的现象可能会长期存在。爱因斯坦甚至认为,“没有宗教的科学是跛子,没有科学的宗教是瞎子。”那么,二者应该如何共处?应该如何为世界的正常运转发挥各自应有的作用? 事实上,宗教只是退出了自然界,而在人类社会中,依然发挥着他的影响力。因此,科学与宗教只需作好各自的定位:科学为自然界立法;宗教为人类社会立法。在自然界中,科学主要致力于揭示自然界中纷繁复杂的现象背后的内在的本质,探寻自然界中固有的规律,为人们认识世界、改造世界服务。而在人类社会中,宗教主要致力于确立一个人们行为规范的准则,一个合理的伦理与道德的框架,为人与人之间的交往提供一个平台。目前的发展趋势是:神性少一点,人性多一点,规范多一些(即宗教继续世俗化),变身为人类社会秩序的化身。二者的合理定位将使得他们在自己的岗位上,发挥各自的影响力,为世界的和平与稳定,发挥各自应有的作用。(责任编辑 王芷)
个人分类: 栏目:科技纵横捭阖|3599 次阅读|0 个评论
当好奇号火星探测器没有消息时
热度 3 jiangjiping 2012-11-23 08:50
当好奇号火星探测器没有消息时 蒋继平 2012 年 11 月 22 日 众所周知,美国宇航局已经在今年八月份成功地将“好奇号( Curiosity )”火星探测器送上火星。 从此开始, 真正地进行了人类对火星的实地探索。在已经过去的三个多月来, 这架疑聚着人类智慧的地球信使,在火星上开始了它的任重而道远的工作,它昼夜不停地采情报, 并及时地忠诚地向它的主子汇报。 我们地球人在家中, 在办公室也可得知和分享一些“相关情况”。 为什么说是相关情况呢? 现在让我以小人之心度君子之腹的心态来说明这一点 。 在我看来, 美国宇航局绝对不会把一些非常“有意思”的,或者说“有价值”的信息及时地公布于世的。 这些信息一定会被列入高度机密的范畴。 鉴于这样的理念, 我的判断是, 好奇号探测器可能会经常出现“故障”, 会需要“维修”,会“失去”暂时的联系。或者没有新的进展信息。 要是这样的情况发生了, 我个人的推测是好奇号探测器很可能已经发现了非常令人惊奇的情报。 这些情报在控制它的地球总部的某些人严密掌控中,不会及时地向外界透露的。 根据我的个人信息,最近好奇号已经有好几天没有新的“新闻”了。 我的直觉是:好奇号很可能已经获得一些非常“令人震惊”的数据。 我真的不是什么事后诸葛亮,也不是一个任意胡说八道的混混, 我完全没有必要如此做。 但是, 我的内心总有一个声音在催促我把一些东西说出来。我的直觉是, 火星上一定有大量的水存在过, 火星上也一定有生命存在过, 火星上一定有人为的建筑物。 可是, 这些人为的建筑不一定还存在或者被好奇号发现。假如好奇号在火星上发现了金字塔建筑物的遗迹,我一点儿也不会感到吃惊。 正因为如此, 当我看到好奇号传来的火星岩石的形态证明有水流过的痕迹的照片时, 一点儿也没有觉得有什么好奇和兴奋, 而是觉得是意料之中的事。 顺便说一下, 我的直觉来自于我对宇宙的认知,我这种认知是建立在对宇宙知识, 天文地理,航空航天技术, 气候环境,生物生态, 包括植物,微生物和动物, 以及圣经的解读的基础上的。 在这个基础上, 运用严密的逻辑推理, 综合各方面的信息, 得出一个合理的结论。 我可以十分肯定地说:好奇号将在火星发现很多与地球生命有关的元素, 物质和其他相关的事务。 地球生命是从火星来的。地球生命只是宇宙生命体系的一个中继站, 生命不是起源于地球, 也不会中止于地球。 当地球不再适合于生命生存的时候, 人类已经成熟为“上帝”了, 所以,可以把地球生命移植到另一个星球。 不过,这个过程是异常艰苦和费时的极其巨大的工程, 需要“万能的上帝”的来实行。 当好奇号火星探测器没有消息时, 可能恰恰是人类科学获得重要发现的时候, 让我们等着这样的时刻吧! 我希望我的这个博客的内容在不久的将来就被证实。
个人分类: 个人学术观点|4053 次阅读|6 个评论
指挥火星探测器登陆的华裔科学家李炜钧
热度 11 jiangxun 2012-11-5 08:00
作者:蒋迅 李炜钧( Wayne Lee ) 2004年1月3日和1月24日,NASA发射的火星探测器“精神号”(Spirit) 和“机会号” (Opportunity) 相继成功降落火星。这是人类探索火星的历史上,第四次和第五次成功登陆火星。NASA 喷射推进实验室 (JPL) 负责指挥这两个火星车登陆的首席工程师 (Chief Engineer) 是年仅35岁的华裔青年李炜钧 (Wayne Lee)。 成长 童年时的李炜钧 (李瑞木提供) 李炜钧1968年11月出生于台湾。在他出生前,父亲李瑞木就已经到美国留学;1岁多的时候,妈妈林美佳也到美国去深造。小炜钧留在台湾,由外祖父和外祖母照看。“那个时候从台湾来一趟美国可不容易,电话费也很贵,连电话都打不起。”李瑞木回忆说。直到小炜钧3岁多时由外公带到美国,他才第一次见到自己的父亲。 李瑞木获得博士学位后,先在芝加哥伊利诺理工学院任教,后转到加州州立大学圣地牙哥分校当教授。他们在圣地牙哥安下家。小炜钧这时5岁。在炜钧上七年级的时候发生过一次状况。本来学习从不用父母操心的炜钧,忽然被英文老师告了状,说炜钧不交作业,所以给他一个不及格。父母发现那段时间炜钧在外面交了一些不爱学习的朋友。父母开始对孩子在外边的交友、环境小心起来。李瑞木决定给炜钧一点物质刺激:“下学期如果拿全A,爸爸就奖给你一台电脑。”拿全A对炜钧来说并不是甚么困难的事,他照样轻轻松松,学期结束时,没费多少力就拿回了全A。“才拿一次全A太容易了,下个学期再拿一次全A才能给你买电脑。”父亲反悔了。炜钧并不在意,他又拿回了全A,而且从此把全A的成绩一直保持到以第一名从高中毕业。这次父亲没有食言,花重金给炜钧买了一台全新推出的IBM电脑,还配了一个当时非常罕见的彩色显示器。 从此,小炜钧开始在电脑的世界里遨游。他玩电脑无师自通,得心应手,后来还当上学校电脑俱乐部主席。有时他到成年人的电脑俱乐部去,和大人们探讨使用电脑的技巧,让那些专家们都对这个小初中生刮目相看。父亲的这个全A礼物,为炜钧日后在航太领域里一展身手打下了扎实的基础。 高中毕业后,小炜钧上了加州公立大学最好的学校加州大学柏克莱分校学习。他选择了主修电机工程和电脑科学。上大学三年级时,他得到一笔暑期奖学金到佛罗里达州肯尼迪航天中心学习,使他对航天科学产生了浓厚的兴趣,并从此迷上航天。他说:“我曾经以为普通人是根本不可能参与太空项目的,以前这里都是白人。”于是大学毕业后,就选择到以航太研究著名的奥斯汀德州大学航空科学攻读硕士学位。结果硕士还没念完,就被座落在洛杉矶东北郊帕萨迪纳市的 JPL(美国太空总署的喷射推进实验室)慧眼识才,邀请加盟,于是李炜钧拿到硕士学位后,征得指导教授的同意,成为 JPL 的一员。迄今已有十多年。李炜钧的父亲李瑞木教授透露,炜钧对他的工作非常投入,非常热爱,他的汽车牌照号就是“JPL MARS”。 成熟 在他到JPL的时候,NASA在火星探索中非常活跃。所以,李炜钧如鱼得水,得到大显身手的机会。 1997年,他参加了 “ 火星拓荒者 ” ( Mars Pathfinder ) 最后几个月的工作。他是作为替补进去的。著名航天科学家罗伯特·曼宁 (Robert Manning) 是首席设计师,李炜钧在他的手下学到了许多宝贵的知识。1997年7月4日美国独立日那天,“火星拓荒者”在火星表面成功降落。他因为出色的表现而得到曼宁的赏识。 李炜钧在“火星拓荒者”项目中只是练了一下身手。他更多的是在“火星全球探勘者号”项目里做首席任务计划官 (mission planning)。“火星全球探勘者号”于1996年11月7日升空,是环绕火星飞行的卫星。它进行了火星全球测绘,为后来的“火星探测漫游者项目”做准备工作,而李炜钧在这个项目里得到了实实在在的锻练。 登陆火星进行曲的指挥家--李炜钧 2000年,他在“ 火星探测漫游者 ”项目 ( Mars Exploration Rover ) 刚刚开始的时候就加入了这个团队。不久,他被任命为“火星探测漫游者”再入、降落和落地 (EDL) 部分的总工程师。在JPL有经验的工程师中,李炜钧是最年轻的一位。他与这个团队一起合作了三年半。在这段时间里,他又在管理上面丰富了自己的经验。 作为进入、降落、落地的首席设计师,他协调了一个20多人的工程师团队。但是在项目的最高峰期间,参与的人员来自全国各地多达150多人,有NASA四个研究中的科学家:他们分布在南加州的JPL、北加州的阿姆斯研究中心、弗吉尼亚的兰利研究中心和俄亥俄的格兰研究中心,也有合同公司的工程师,这还只是参与设计进入、降落、落地的人员,其中几位从大学出来不到四年的年轻工程师。他的协调工作异常困难。 比如,科学家和工程师认定的目标有时会有矛盾,科学家会说,我们要到火星上最引人入胜的地方去,但工程师则会说,为了安全,我们应该到平坦的、平淡的地方。这时候就要李炜钧来协调了。李炜钧认为,“我们的工作不仅仅是在火星上降落,因为如果我们仅仅是那样的话,安全降落到了一个无聊的地方,没有什么科学事情可做,那么这个任务等同于失败,无异于砸到了火星表面上。” 所以他就会告诉团队中的科学家:“我们必须设计出一个能把我们带到一个我们可以选择目标的系统。”“如果我们的目标有一定的危险,我们不必说我们不能去那里,而只需告诉大家那里的危险是什么。” 李炜钧的团队所负责的登陆项目,是探索火星计划中,最危险,最关键的一关。探测器从进入火星大气层到着陆,大约6分钟的时间,却是生死存亡、惊心动魄的6分钟。稍有闪失,就会使之前的几亿英里的太空航行功亏一篑,整个火星探测计划毁于一旦。此前世界各国发射了30多个火星探索器,大多是在登陆过程中失败。 要知道,火星上的大气层非常稀薄,火星海平面上的大气密度相当于地球上三万米高度的大气层的密度。所以火星大气层起到的降速作用微乎其微。从探测器触及火星大气层开始算起,“精神号”这时的速度是19200公里/小时 (12000英里/小时)。飞船要在6分钟里把速度降到零。这是个什么概念呢?用这种速度,你可以在12分钟内从旧金山飞到纽约。而现在他们必须让探测器在六分钟内完全停止下来。那时探测器外壳的温度剧增,表面温度可高达摄氏一千六百度。此时隔热层将保护“精神号”不被高温解体。进入大气层四分钟后,探测器速度达到每小时几千英里,有30英尺宽的降落伞被打开。由于火星大气层稀薄,即使打开巨大的降落伞,下降速度仍能达到一千英里的时速,比在地球上跳出飞机,不用降落伞的下降速度还快,所以必须用火箭来减速。所以这时要同时向火星地面方向启动三颗反向火箭,使探测器的速度降到243公里/小时 (152 mph)。这就像是人从飞机上不带降落伞而跳下来,以190公里/小时 (120 mph) 的速度撞击到地面上。也就是说,尽管我们装配了一个巨大的降落伞,降落速度还是比在地球上不用降落伞还快。所以,我们必须用反向火箭来降速。由于火星表面的岩石非常尖锐,类似火山石,所以着陆时打开巨大的冲气气袋来触及火星表面,使“精神号”不被撞毁。气袋是由六层制警察防弹衣材料的Kevlar做成的,能承受40g的重力。在地球,1g就是我们日常生活中感受到的重力。如果你在游乐园的过山车上,你可以感到4-5g的重力。李炜钧介绍说:“最要命的是探测器中的电脑没有我们日常的手提电脑那么快!”探测器里电脑的CPU只有12M,相当于1984年IBM AT机的速度。这更增加了难度。 理论上说,李炜钧团队的工作到卫星发射的时候就都已经做完了,其实并不是那么简单。在奔向火星的征途上,他们有时还需要给飞船发出修改指令,调整飞船的方向或姿态。谁都想一次设计好飞船的路径,但每次任务都会有这样那样的调整。 李炜钧团队对自己的设计充满信心。但是不管一个人投入多少精力,也不管人测试多少回,总是存在著可能让飞船毁于一旦的未知数,比如风暴或尖利的石头。所以尽管大家都对自己设计的系统充满信心,大家也知道有失败的风险。 对火星上的风暴,很难进行预报,甚至在地球上的龙卷风,我们也经常误报呢。好在NASA有两颗环绕火星的卫星:1996年的 火星全球探勘者号 ( Mars Global Surveyor ) 和2001年的 火星奥德赛号 ( Mars Odyssey )。NASA用他们当作气象卫星,提供火星上的天气预报。 结果,风暴就真的发生了。这场不期而遇的风暴把灰尘扬上了火星的上层大气层,这些灰尘使得上层大气变热,从而更为稀薄。这个结果很糟糕,因为飞船需要靠火星的大气层来降速。稀薄的大气层就意味著飞船有可能在预定的高度不能降到预定的速度范围内。 好在NASA已经在飞船到达的半个月前就已经预测到了这次风暴。李炜钧团队进行了紧急磋商。最后他们决定:让飞船的计算机将降落伞在更高的高度打开,这样就可以让飞船有更多的时间来减速。 在降落过程中,非常难把信号传送到地球来。但是我们可以发送简单的电子声调。例如,当你打开收音机的时候,你可能会听到嘟嘟的声音,那是紧急广播系统的信号,它的信号是不变的,不包含任何数据,没有零也没有一。但是在宇宙飞船上,我们可以有不同的频率,比如说,当打开降落伞的时候,它可以选择一个特定的频率,当另一个事件发生时,它选择另一个频率。飞船上一共有256个声调,这样人们就可以根据频率来判断正在发生什么事情。这样万一“精神号”出了状况,我们可以有机会修改后面的“机遇号”的指令。不过,这个万一没有发生。 在精神号降落过程中,精神号的一部分信号是通过全球探勘者号中转的。李炜钧对此非常自豪:他在两个互相协调的任务中都扮演了重要的角色。 当“精神号”降落时,李炜钧在JPL的计算机终端。图片中心是罗伯特·曼宁 。 在那要命的六分钟里,探测器发回无线电波,李炜钧他们知道它正按正确顺序运行,当精神号火星车接触到火星表面的一瞬间,李炜钧看到了一个信号,但随即信号消失了有10到15分钟。他们都焦虑万分,不知道发生了什么事情。“我当时掏出计算器,计算探测器撞击地面的地球时间,以确定到底是什么时候失去信号的,我的老板也同时计算,而他的老板,就一直站在我们身后,不断地问:‘答案是什么?答案是什么?’我只是不断地告诉身边的工作人员:‘要有信心,要有信心!’”原来是气袋的原因:当气袋撞击到了表面的时候,它们开始发生弹跳,于是天线无法对准地球。21时左右,当李炜钧宣布登陆成功时,狂喜的科学家们有的欢呼雀跃,有的互相拥抱击掌,李炜钧则举起一支扫把,在空中使劲挥舞。当天,他的团队举行盛大庆祝,一直持续到午夜两点。这次的成功是NASA历史上的一次重大事件。 当“精神号”降落后,李炜钧正在验证“精神号”传来的信号。 大家都注意到了,李炜钧那天穿的是星条旗的polo衫。他记得在1997年7月4日美国独立日穿过它。那天,“ 火星拓荒者 ”在火星表面成功降落。但NASA在后来的1999年的“火星极地登陆者号”登陆没有成功。等到“精神号”将要降落的那天,李炜钧又把它穿上,希望它等再次带来好运。 其实当时在控制中心里,很多人都有这样或那样的护身符。他们对自己设计的系统充满信心,预计精神号一定能够圆满落地。所以他们都穿上了节日的服装。 他们得到了星条旗的保佑。 尾声 李炜钧与父母、妹妹、妻子、孩子 (李瑞木提供) 为了“精神号”和“勇气号”在火星降落的这一天,他和他的团队已经紧张工作四年了。他因此没能完全尽到一个做丈夫和做父亲的责任。李炜钧的妻子也同在JPL工作。他的儿子 Jacob 四岁,女儿 Jamie 半岁。父母体谅儿子媳妇带孩子的辛苦,经常开车到洛杉矶看望儿子一家,而不是要儿子到圣地牙哥看望他们。需要的时候,他们非常乐意提供帮助、当保姆,“这是我们的荣幸,”林美佳说。“精神号”和“机会号”登陆火星的时候,儿子和媳妇都要到JPL去工作,他们就在儿子家里照看两个孙子、孙女。李炜钧回忆到,“这四年很辛苦,当这个项目开始时,我的儿子刚出生,从某种意义上讲,我错过了他成长的4年,尽管我的事业令人兴奋,但我和我的同事们错过了多少生日,纪念日。如果时光倒流,你恐怕很难说服我这一切都是值得的。”他的这个感言多少让我们中国人有些意外,因为他竟然没有感谢国家、感谢NASA,倒是有一点不感谢的意味。我想这也许就是美国人的价值观吧。李炜钧毕竟是一位美国人。 就在“精神号”降落之前不久,李炜钧被提升到更高的管理职位上,负责JPL火星项目的人员安排。他终于有点空闲时间了。“现在,我坚持每天送儿子上学。虽然工作中最重要的事是去为探测器工作,但比这更重要的是每天把儿子从床上抱到餐桌前吃早饭,感觉到他的头靠在我肩上。” 他还写了一本给入门者的书《从地球升起:宇宙飞行探秘》(To Rise from Earth: An Easy-To-Understand Guide to Spaceflight)。还是在1992年他就有了写这样一本书的想法:他要为普通读者写一本航天科普书籍。这就是2000年第二版的《从地球升起:宇宙飞行探秘》。这本书介绍了人类探索太空的历史、各种航天器的飞行原理 ─ 书中没有引用一个公式,却能把知识讲得深入浅出。李炜钧还向读者介绍了许多熟悉而陌生的知识,例如航天飞机发射的具体程序等等。书的后半部分描述了科学家如何探测太阳系其他行星 ─“从地球升起”仅仅是人类迈出的第一步。2000年,该书出版了彩色插图的第二版,书中大量使用了NASA的资料照片 ─ 图片的效果是不言而喻的。可以说,这是一本真正的图文并茂的科普图书。 李炜钧还喜欢教书。除了写了上面提到的科普书以外,他还在肯尼迪航天中心以及加州大学传授过课程。 这里 有两个他在澳大利亚悉尼大学讲课的视频。也没准他会转行当教授呢。 总之,我们从他的身上可以看到一个美国梦和一个航天梦的实现。是美国给了他机会,是JPL让他梦想成真。 本文采用了下列文章中的部分段落: 火星探测背后的华裔科学明星陈哲辉和李炜钧 「精神号」与「机会号」成功登陆火星,台湾囝仔李炜钧擘划大局 登陆火星进行曲的指挥家--李炜钧 这是笔者【NASA人的故事】系列中的一篇。请继续阅读: 从校篮球队的板凳队员到NASA工程师 她在太空中永生 ── 记美国印裔宇航员卡尔帕娜·乔拉 从小学数学教师到NASA火箭工程师 从美式足球职业运动员到NASA宇航员 MSL 的火星车由华裔女孩命名,她仅仅是幸运吗? 从越南船民到国际一流航天工程设计师 ─ 陈惠女士 从小小天文学家到哈伯望远镜之母 ─ 南希·罗曼 NASA的盲人黑人工程师马可·米登 指挥“好奇号”登陆的华裔明星陈友伦
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从好奇号看改造火星的思路
热度 2 gzchengzhi 2012-8-6 23:15
  这次NASA花费25亿美元发射“好奇号”登陆火星,是否物有所值,当然值得讨论。然而从中似乎可以感觉到美国方面改造火星的思路,这就是逐渐使用原子能的方式来实现。   目前火星还不适合人的居住,其中原因包括较低的温度、稀薄的大气等。但是也有好消息,这就是现在已知的资源包括火星上有大量的二氧化碳干冰存在,还有冰冻的水。现在也有证据表明,大约在几十亿年前,火星的环境和地球十分类似。至于火星为何会变成现在这个样子,其中的原因还在探索之中。这应该是人类多次发射火星探测器的重要原因。如果能够将这些问题搞清楚,改造火星的计划也就会变得更高效率。   目前最可行的计划是通过增加火星大气中的温室气体的方式来提高火星的温度。如果能够将火星两极以及冻土中的二氧化碳干冰融化,应该可以显著提升火星地表温度。而火星地表温度的提升,则有助于溶解火星上冰冻的水。大气中的二氧化碳加上液态水,构成了适合植物生长的环境。此时从地球上引进快速生长的绿色植物,利用光合作用,就可以获得足够的氧气满足动物生长的需求。整个过程一旦实现起来,所需时间并不会太长的。一旦火星中有了足够的二氧化碳和液态水,则只需要几十年的时间,火星上就可以长满绿色植物。   在整个改造计划中,如何溶解大量的二氧化碳干冰是难点。通过诸如地球上火力发电厂的方式来排放二氧化碳显然不行。一来火星上缺少氧气;二来现在火星上基本不可能存在地球上各种化石燃料。因此要溶解这些干冰就只能采用原子能的方法了。比如通过精确控制,尝试在火星两极利用持续的核反应过程,引起局部升温,然而产生连锁效应,使得这些干冰朝着不断融化的方向发展,最终就可以顺利实现上述改造方案。   从这样的思路来看,好奇号这次采用了核动力,是综合考虑了多方面因素的。除了可以获得更持久的动力、更大的探测器等因素以外。此次好奇号的发射,也可能意味着人类开始尝试将原子能技术应用到改造火星环境的远大目标之中。
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俄罗斯将“福布斯-土壤”火星探测器故障归咎于太空辐射
xiaguangqing 2012-2-6 22:08
http://news.mod.gov.cn/tech/2012-02/02/content_4342019.htm 俄罗斯联邦航天局局长波波夫金1月31日表示 ,“福布斯-土壤”火星探测器任务失败很可能是太空辐射所致 。 同时还指责,造价1.65亿美元的“福布斯-土壤”火星探测器上装有外国假冒或残次的微芯片。 计算机系统中有两个部件可能因强烈的太空电子影响,而重启并转入待机模式。 故障调查小组组长俄罗斯前航天局长尤里-科普托夫(Yuri Koptev)表示,火星探测器上62%的微芯片质量不足以应对太空飞行。 俄罗斯曾经暗示,“福布斯-土壤”任务失败是因外国破坏所致。在一系列模拟探测器经历最大电磁辐射的试验后,“美国雷达说”成为无稽之谈。有专家称,俄罗斯以将火星任务失败归咎于外部因素,来掩盖其航天工业的长期以来的下滑现象。俄罗斯没有为“福布斯-土壤”探测器2年的行星任务设计抵挡辐射的功能。他们不该没有考虑到这一点。波波夫金表示,涉及探测器建造的官员将因管理不当而面临惩罚。 这种现象经常发生在火星或金星周围(换句话说是在深空中)的行星探测卫星上,平均每一到两年一次,而在低地球轨道中却很少看见。 俄航天局局长波波夫金1月31日表示,如果欧空局(ESA)决定不将俄罗斯纳入其“地外火星”项目中,俄罗斯将再向火卫一“福布斯”发射一次样本采集任务。俄罗斯曾表示,将于2016年使用“质子”火箭发射欧洲火星通讯轨道器和一套欧洲和俄罗斯传感器。(中国航天工程咨询中心 陈菲)
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昔日宇航强国神伤火星探测
热度 1 kejidaobao 2011-12-9 15:14
本刊记者/李 娜 2011年11月9日,俄罗斯发射升空的“福布斯-土壤”探测器及其所搭载的中国“萤火一号”火星探测器在飞行过程中出现意外未能按计划实现变轨。这条消息引发外界对俄罗斯火星探测前景的关注和担忧。 无法与“福布斯-土壤”建立联络 俄罗斯火星探测器9日并轨失败之后,俄罗斯联邦航天署署长波波夫金当天对外发布消息称,“福布斯-土壤”探测器当时仍然处于近地轨道,其主发动机一直没有启动,燃料箱也没有与探测器脱离。导致出现意外情况的原因显然在探测器的控制系统。俄罗斯航天部门还有3天时间对探测器的飞行状态进行调整。 但直至12日,据俄媒报道,尽管俄罗斯地面测控站已经发出两次联络信号,却仍未能与“福布斯-土壤”探测器恢复联系,而与其“搭话”是挽救这颗探测器的首要步骤。 国际宇航科学院院士朱毅麟告诉《科技导报》,探测器实现变轨需要主发动机产生推力,将探测器的飞行速度提升至大于第二宇宙速度,至少11.6km/s,发动机不工作必然无法实现变轨。要想挽回局面首先要找到发动机不工作的原因。他分析有两种可能,一种来自发动机本身,探测器接收到了点火信号,但是发动机因本身故障无法点火。另一种可能是探测器根本没有接收到点火信号,这可能是探测器上的电源或控制系统的功能缺失,也可能是地面遥控指令上传但无法被接收等原因造成的。“从现在俄罗斯方面发布的消息来看,还没有找到确切的原因。” 对于“福布斯-土壤”的终极命运的预测,舆论目前呈现两种声音。一种认为探测器被修复可能性较小,另一种则略为乐观,美国国家航空航天局专家詹姆斯奥贝格表示,探测器没有显现发生过爆炸迹象,这是好消息,或许有机会挽回局面。据悉,向火星飞行的弹道窗口最晚必须在11月21日关闭,这之前只要发动机工作飞往火星还是可能的。而探测器电池可以持续3天,之后将启用太阳能电池板。 俄被指航天之路步履沉重 向火星发射的弹道窗口26个月打开一次,“福布斯-土壤号”原计划2009年发射,因为准备不足延期到今年11月。如果这次发射失败,不仅要承受经济损失,而且还要等到2014年才能再次发射,更重要的是会对俄罗斯的航天事业造成沉重打击。朱毅麟院士告诉《科技导报》,俄罗斯此前已经多次发射过火星探测器,但基本都以失败告终,本来这次发射是希望能对近年来不太景气的航天事业产生一些积极影响,但是现在来看不太乐观。 俄探测器并轨失败的消息传出,外媒纷纷喟叹昔日宇航强国的尴尬处境。德国《明星》周刊评论说,俄罗斯正进行一场与时间赛跑的救援,但似乎是不可能的,曾经的太空强国步履沉重。德国宇航网评论称,与中国几天前“神八”取得成功相比,俄罗斯这次引人注目的发射却让宇航大国悲伤。英国《每日邮报》写道,在20世纪60年代苏联太空项目达到顶峰之后,俄罗斯科学家一直梦想着探索火星。但一次又一次的失败使得许多人都认为,俄罗斯太空探索的光荣岁月真的已经被抛在身后。 俄罗斯国际文传电讯社感叹俄航天发射近年来一直不顺利,仅8月份就遭遇“进步M-12M”货运飞船以及“快车-AM4”卫星的发射失败。不过,据朱毅麟院士介绍,俄罗斯虽然在火星探测方面屡屡受挫,但是上个世纪在金星探测方面却连战连捷,取得了丰富的有关金星的科学数据。 美国领先,中国测控能力待加强 总体来说,以火星探测为代表的深空探测尚处于初步阶段。火星探测器的发射到目前为止,成功率约为50%。美、俄、欧洲、日本都曾经发射过火星探测器,其中美国的成功率最高。 据朱毅麟院士介绍,在1970年代中期,美国就发射过两个火星探测器,在火星表面着陆取样分析,传回了火星土壤分析等数据资料。进入21世纪后,美国发射的“机遇”号和“勇气”号这一对双子探测器都成功着陆火星,在火星表面巡游探测,并且超期服役。此后美国还成功发射了“火星勘测轨道飞行器”、“凤凰”号等火星探测器,“美国未来还将发射‘好奇’号,这个探测器比以往的探测器都大,体积堪比小型轿车,将会承担更多探测功能、提供更多数据。在无人火星探测方面,美国始终处于领先地位。奥巴马总统上台之后,改变了上一任总统布什的‘重返月球计划’,将航天活动的重点放在近地轨道以远的小行星和行星探测,尤其要加强对火星的探测,并计划于2030年前后发射载人火星探测器。” 关于中国的火星探测,朱毅麟院士认为,以中国目前的运载能力来看,利用现有的运载火箭,发射一个1吨以下的火星探测器应该说没有问题。中国在深空探测的飞行轨道控制和远距离测控方面的能力还有待加强,这主要是由于火星探测器离地球从几千万公里到最远时3亿多公里,探测器传回的无线电信号非常微弱,必须有直径达50—70米的大型天线才能接收到。据悉,目前我国正在建设大型的深空测控站,这将为未来的火星探测器的远程测量与控制奠定基础。“此次如果俄罗斯最终失败,当然会对‘萤火一号’造成一些技术和经济上的损失,但是另一方面也可能对促进我国独立自主研制、发射火星探测器的工作产生积极的影响。”
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专家分析中俄火星探测器未能按计划变轨原因和结果
可变系时空多线矢主人 2011-11-10 11:29
专家分析中俄火星探测器未能按计划变轨原因和结果 北京时间昨日凌晨 4 时 16 分,哈萨克斯坦拜科努尔发射场,萤火一号火星探测器搭载在俄罗斯“福布斯 - 土壤”探测器内部,由俄罗斯天顶号运载火箭发射升空。升空后,“福布斯 - 土壤”火星探测器未能按计划变轨,也致使中国的“萤火一号”未能入轨。 据俄罗斯航天署长弗拉基米尔·波波夫金介绍: 主发动机未启动 “福布斯 - 土壤”火星探测器飞往火星的轨道时,出现非正常状况。 按照计划,在“福布斯 - 土壤”火星探测器与火箭分离后主发动机应该两次启动,然后进入火星轨道。但是,“福布斯 - 土壤”探测器目前仍处于近地轨道,其主发动机一直没有启动,燃料箱也没有与探测器脱离。 仍有 3 天时间进行调整 “我们将重新设置该航天器的程序,它目前位于可支撑轨道,任何燃料箱都没有被抛开,燃料没有消耗。” 专家用 3 昼夜时间重启程序。波波夫金说,导致意外情况出现的原因显然在探测器的控制系统。俄航天部门应该还有 3 天时间对探测器的飞行状态进行调整。 俄方已经投保 12 亿卢布,包括毁掉的风险 俄罗斯保险中心董事会副主席维亚切斯拉夫·沙巴林昨日接受媒体采访时表示,俄罗斯“福布斯 - 土壤”已投保了 12 亿卢布,而且分别在俄罗斯和外国市场投保,涵盖所有种类的风险,包括完全毁掉的风险。他指出,目前情况还在监控之下,必须等待事态发展。 分析 探测器最坏结果是“消失” 国际宇航科学院院士、中国空间技术研究院研究员朱毅麟昨日表示: 探测器若没有变轨的话,就飞不到火星的预定轨道上,最坏的结果是在茫茫宇宙中消失。 按现在的情况分析,俄方并非无计可施。 “主发动机对调整轨道起着重要作用,如果主发动机故障,有备用发动机的话也可以开启。此外,还可以利用姿态控制发动机进行调整。” 上海航天技术研究院徐博明介绍: 火星阴影区无太阳能量,温度低于零下 200 ℃“萤火”最大风险是“冻死” 就算萤火一号能顺利抵达火星轨道,其挑战之一来自于 7 个长达 8.8 个小时的火星阴影,在此期间探测器将得不到太阳能量,环境温度低于零下 200 ℃,只能让部分部件进入休眠状态, “这种环境下,萤火一号随时面临“冻死”的危险”。萤火一号一旦冻死,即使通电也活不过来。不过,萤火一号已采取了相关应对措施。一是蓄电池容量较大,放电的能力足够使其在休眠时运行;二就是将耗电较大的单机关闭,进入休眠状态;三是材料方面,保证抵抗零下 200 ℃的低温。 其次,超远距离会带来信号衰减和传输延时等困难。即使和国外地面站联合起来,也只能下载萤火一号获取的 5% 到 10% 的数据。
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我国研制的“萤火一号“火星探测器将于今年年底前升空
可变系时空多线矢主人 2011-2-24 20:12
我国研制的“萤火一号“火星探测器将于今年年底前升空 根据中俄 2007 年确定的联合火星探测计划,双方协议,将联合对火星及其卫星火卫一进行探测。这项活动将于今年年底前实施。 中方负责研制:将在绕火星轨道上,对火星空间环境和大尺度地貌进行探测的“萤火一号“火星探测器。 据中国科学院空间科学与应用研究中心主任、“萤火一号“工程应用首席科学家,吴季,介绍: “萤火一号”的重量只有 110 公斤 左右,是一颗微小的卫星。它虽然功能有限,却科学目标集中、重要,“性价比”很高。 它用来获取能源的,双向平衡展开的,太阳电池帆板,由于火星轨道附近的太阳光能量密度比地球低,而要比地球卫星的大一些。 从地球飞往火星的星际行程将长达 10 个月,最终将进入一个围绕火星旋转的大椭圆轨道,其远火星点约 80000 公里 ,近火星点约 800 公里 ,将在这个轨道上运行一个地球年,即:绕火星约 120 多圈。 太阳大爆发喷出的高能粒子流,会轰击人造卫星等航天器,造成大量的卫星故障。而火星还没有像地球一样的磁场的保护,须解决带来更严重的威胁。 目前已经发射的大量探测器都没有针对火星的高层大气和电离层进行探测,或仅有一些片段的探测。 “萤火一号”是迄今为止, 瞄准火星空间环境领域的首个探测器。 主要开展对火星高层大气和空间环境,包括:磁场、电离层和各种的分布及其变化规律,以及火星大气离子的逃逸率,火星地形、地貌和沙尘暴,火星赤道区重力场,的探测。 人类迄今对火星最关注的问题是火星上是否存在生命,国际上的探测计划也主要是针对火星上是否存在水或者集中于探测生命迹象。 太阳系各行星与地球的相似性,火星名列第一。但是,人类对火星的大气环境,特别是高层大气和电离层,了解得并不多。 “ 萤火一号 ” 执行我国首个火星探测计划,在围绕火星的大椭圆赤道轨道上开展对火星空间环境探测,对火星的高空大气和电离层以及大气与太阳风相互作用的区域实施全面探测,在人类历史上还是第一次。 飞往火星开展探测是一项非常复杂的系统工程,需要多方面技术准备。包括需要大推力的运载火箭将探测器加速到第二宇宙速度 11.2 千米 / 秒,从而离开地球;需要对长达 10 个月的星际航行实施精确的轨道测定;需要对探测器实施巡航段维护和管理,以确保其在到达火星时仍然能够正常工作;需要实施超远距离的测控和通信,接收来自数亿公里远的火星探测器发回的微弱信号。此外,还需要探测器具备很强的自主姿态控制和运行能力。 2004 年俄罗斯科学院决定再次实施对火卫一的探测。为了扩大这次试验计划的成果,俄罗斯航天机构决定让出部分资源,用于搭载国外探测器。在中俄合作的框架下,中国科学界获得了这一机会。 中俄联合火星探测计划可谓是两国目前合作深度最大的航天项目。 目前,我国也正在拟定完全自主的火星探测计划,等待立项。
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火星探测大事记
lutianan 2010-4-25 00:10
美国总统奥巴马4月15日在佛罗里达的肯尼迪航天中心公布了他为的太空探索蓝图。并且美国政府计划在今后5年向航空局增加60亿美元预算,主要用于研究更先进运载火箭以实现人类在太空长时间旅行。与此同时,美国政府将暂停布什政府提出的重返月球计划,把美国太空探索的目的地从月球转为更远的火星。这使得这颗离地球不远的行星再一次进入了人们的视线。很久以来,登陆火星、居住火星一直是人类的梦想,美国作为一个航空航天大国有望继续保持其在深空探测领域的优势,率先实现火星登陆。 其实,对于火星的探测,由来已久,从上世纪美俄两国军备竞赛开始,双方就不断地尝试对火星做更深层次的了解。下面,我将与大家分享世界各国的火星探测大事记。 1960年10月10日,前苏联向火星发射了第一枚探测器。紧接着就在四天以后,第二枚火星探测器升空。然而这两枚火星探测的先行者却连地球轨道都没能到达。 1962年11月,苏联发射的火星1号探测器在飞离地球1亿公里时与地面失去联系,从此下落不明,它被看作是火星探测的开端。 1965年7月,美国水手4号飞近火星,从距火星1万公里处拍摄21幅照片,发现火星上存在大量环形山,大气密度只有地球的1%。 1965年,苏联发射的探测器2号到达了火星附近后与地球失去联系,其探测情况没有公布。 1969年,美国水手6号和水手7号再次掠过火星。它们拍摄的200多幅照片表明,火星表面温度比预想的更低,大气中二氧化碳含量高达95%,水蒸气几乎难以寻觅。 1971年,苏联发射的火星2号投下的探测仪器摔毁在火星表面,火星3号由于赶上火星沙暴,着陆舱仅工作了22秒钟便与地球失去联系。 1972年,美国水手9号探测器沿火星外层空间轨道飞行,发回7329张照片。 1974年,苏联火星5号环绕火星轨道飞行数天,火星6号和火星7号探测器在火星着陆。 1975年,美国发射海盗1号、海盗2号探测器。1976年7月和8月,它们的着陆器分别在火星成功着陆。 1989年,苏联福波斯1号和福波斯2号探测器在前往火星途中失踪。 1992年9月,美国火星观察者号探测器发射升空,在1993年8月进入火星大气层前与地面失去联系。 1996年,俄罗斯火星96航天器发射失败。 1996年11月,美国火星环球观测者探测器发射升空,并于1997年进入环火星轨道。 1996年12月,携带旅居者号火星车的美国火星探路者号探测器发射升空,1997年7月4日在火星阿瑞斯平原着陆。这枚探测器持续运作了10年,最后在2006年11月5日失去讯号联络,它是最成功的火星任务之一。 1998年7月,日本发射希望号火星探测器,预定于1999年10月抵达火星,但上天后厄运不断,2003年12月日本航天机构宣布这次火星探测使命终告失败。 1998年12月,美国火星气候探测者发射升空,但1999年9月在进入火星大气层时被烧毁。 1999年1月,美国发射火星极地着陆者探测器,它在预定着陆时间过后下落不明。 2001年4月,美国发射奥德赛火星探测器。2002年,奥德赛探测器发现火星表面和近地表层中可能有丰富的冰冻水。 2003年6月2日,欧洲宇航局火星快车探测器发射升空,它携带的猎兔犬2号登陆器预定于2003年12月25日凌晨登陆火星,但直至今日地面控制中心仍未与其取得联络。 2003年6月10日,勇气号发射成功;同月25日,机遇号发射成功。二者于2004年1月3日和24日分别登上火星。 2005年08月12日,美国发射火星勘测轨道飞行器。2006年3月24日,美国国家航空航天局公布了火星勘测轨道飞行器发回的火星表面高清晰照片。 2007年8月4日,美国发射凤凰号火星探测器,于2008年5月25日登陆火星。  我国火星探测起步较晚,萤火一号原计划于2009年10月和俄罗斯的火卫一-土壤卫星一起搭载天顶运载火箭从拜科努尔航天中心发射升空。大约经历10至11个半月的飞行后,进入火星轨道。但俄方决定将福布斯土壤火星探测器的发射时间推迟至2011年10月,目的是为了进一步保证该项目实施的可靠性。因此,直到目前,我国在火星探测领域依旧是空白。作为一个航天大国,中国理应在火星探测中分得一杯羹。我认为,应该在强调合作的同时加强自我创新能力,有条件地独立完成行星探测项目,为我国航天技术再上一个新台阶奠定基础。  
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漫游者兄弟有多聪明?
eloa 2009-1-24 23:42
Robot 发表于 2009-01-21 13:00 2004年1月3日和25日,美国火星探测器勇气号(Spirit)和机遇号(Opportunity)在经过六个多月的星际旅行之后,成功着陆于火星表面,开始了它们作为漫游者的生活。NASA(美国国家航天航空局)赋予兄弟俩的任务是:在火星上正常工作90个火星日(相当于92个地球日),探测火星的物质成分,寻找水和生命可能存在的痕迹。 第一个90天过去了,第二个90天过去了,第十个90天也过去了,惊喜万分的科学家们一次又一次地将这次火星探测任务延长下去。在2007年10月做出的第五次延期决定中,科学家们期望兄弟俩能顺利度过2009年。如今,在牛年春节来临之际,这对双胞胎已经在火星上行进了将近2万米,并将正式踏入它们在火星上的第六个年头。 在这过去的五年的时间里,它们传回了大量火星地表的图片信息,对火星上的岩石和土壤进行了测量分析,也发现了曾经有过水存在的痕迹。那么,这不断带给人们惊喜的两兄弟算得上机器人中的高IQ吗?人工智能领域的专家也许并不这么认为。因为,它们还是属于远程控制机器人(Telerobot)。顾名思义,这类机器人是要靠人操作的,它们的头脑和身体是分家的。NASA控制室里的工作人员才是机器人的大脑,火星上的漫游者只是机器人的身体,对于环境的判断,推论,如何下一步行动都是由地面上的人来决定的。这似乎有些类似中国古代传奇小说中的剑侠,能够以气御剑,杀人于千里之外。 最早期的远程控制机器人源于上世纪四五十年代的核能研究。Raymond Goertz在美国阿贡国家实验室搭建了一个处理放射性材料的远程控制机器人。虽然这台机器人的远程只是隔着一道防护墙,而且机器人本身也没有任何智能化,只是一个完全听命于操作者的机械装置。但这个概念被迅速接受并应用到太空,水下作业,炸弹拆除等其他领域。 如今,外科手术机器人逐渐成为远程控制机器人中的一颗新星。2001年9月7日,一台特殊的腹腔镜胆囊切除术在两个地点同时进行,参与这场手术的除了在纽约的外科医生,在法国的病人,还有一台叫做 宙斯(ZEUS)的机器人。如果你得知医生只能通过摄像头观察病人的情况,你是否为病床上的病人捏了一把冷汗? 毕竟,这一刀下去,医生手上可没感觉。还有,要是恐怖袭击早4天来临,拿刀的这位手一抖,那可怎么办? 幸好,宙斯比五十年前那台愚昧听话的机器人聪明不少,它能够综合接收到的医生指令和自身所带传感器的反馈信息来进行手术,所以我们不必太担心纽约这边的情况。 不过,对于远程控制机器人的研究者们来说,最理想的境界是能够让空间障碍彻底透明化。那就是说,任何机器人一端的传感器所接收到的反馈信息都能够传达到操作员这端来。如同新一代游戏手柄能够反馈给玩家触觉感受一样,远程控制机器人也在尽量将三维视觉,听觉,触觉等各种感觉传回给操作者。 对于漫游者兄弟来说,情况又不同了。因为地球和火星之间距离太远,信号传一个来回差不多要20分钟。这使得地面工作人员无法像控制宙斯一样实时交互地控制漫游者。再加上深空网络的带宽,太阳磁场的电子干扰,以及无法充分掌握火星地表信息,都迫使地面工作人员不得不放弃直接控制漫游者的想法。因此,勇气号和机遇号也有着比手术机器人更高的智能,或者说,它们有部分的脑子。兄弟俩能够用眼睛(摄像头)来判断行进道路中的障碍、坡度、危险性,能够自动绕开障碍物,还能判断是否有旋风或者烟雾。这样,对于地面上的操作者来说,给漫游者发送的通常就是一连串指令了,譬如说:前进20米到A点,拍照,再走到B点,停下来,挖土 而具体如何达成这些一个个的小目标,则是由机器人自己来完成。 通常,在火星夜晚来临,漫游者入睡之前,它们会将周围环境的图片拍下来,传回地球。地面工作人员则会将这些图片放在模拟环境中,通过反复的模拟测试,仔细设计出第二天的任务,再将任务分解成一连串的指令传送给漫游者。接下来,当火星上新的一天开始的时候,兄弟俩就会尽力去完成接收到的任务了。当然,模拟环境并不总是万无一失的。2005年4月,机遇号在试图翻越一个波浪形沙丘时就被陷住了,NASA的地面人员在模拟环境中测试了许多种方式,花了一个多月,才把它搭救出来。 世界各地永不满足的科学家们还在不停地研究,如何让远程控制机器人更聪明一些。不过,真正聪明的无人驾驶车辆应该出现在地球上而不是火星上。作为当今最大的无人驾驶车辆大赛,大挑战(DARPA Grand Challenge)受到的关注自然不仅仅源于它提供的两百万奖金。2005年,以斯坦福大学的Stanley为首的五辆无人驾驶汽车顺利通过了212公里的越野竞赛。2007年以卡内基梅隆大学的的Boss为首的六辆无人驾驶汽车又顺利通过了96公里的市区竞赛。相信在这些汽车走向千家万户的时候,相关的技术也会被应用到今后的火星(或者其他星球)探测器上去。 作为太空俱乐部新成员的中国,也将于2009年10月发射第一颗火星探测器(轨道飞行器)萤火一号。在期待看到萤火一号发回火星照片的同时,我们也期待着中国的航天事业能够推动中国机器人技术在其它领域的进一步发展。 后记:这篇文章以美国火星探测器漫游者兄弟始,以中国的火星探测器萤火一号止,我更想说的是不同的远程控制机器人拥有的智能程度,以及为什么如此安排。希望这个简单的描述能够让大家对直接控制(direct control),共享控制(shared control)和监督控制(supervisory control)这三种层次的控制方法有一个比较直观的理解。
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