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尖端的科学测量仪器在火星探测中的价值

时间:2021-05-31 作者:专家委 点击:78

仪表网 仪表产业】近日,NASA的恒心漫游者使用芬兰的设备开始对火星进行尖端的科学测量。
 
  NASA的恒心漫游者现在已经在火星表面度过了头几个月的时间。测试和部署阶段进展顺利,在通过Ingenuity直升机进行首次技术演示之后,流动站开始进行连续的科学测量。随着恒压船上湿度和压力测量仪器的到来,另一个星球上的第一个气象网络正在建立中。
 
  毅力漫游车于2021年2月成功登陆火星,现在至少在下一个火星年(大约是地球两个年)内,将在Jezero陨石坑中探索一个古老的三角洲。着陆后,流动站伸出了机械臂,已经将大量高质量的照片,视频和音频样本发送回地球。
 
  这张由Perseverance的导航相机拍摄的照片显示了MEDA HS湿度测量仪。信用:ASA_JPL-Caltech
 
  由西班牙领导的研究财团开发的火星车火星环境动力学分析仪(MEDA)仪器套件也已部署。MEDA是专门针对火星条件开发的气象站。MEDA套件中包括芬兰气象研究所(FMI)和维萨拉的仪器,用于测量火星上的压力和湿度条件。
 
  MEDA套件提供的测量值和本地风数据也被Ingenuity直升机使用。
 
  即使在漫长的太空旅程之后,测量仪器也需要能够提供可靠的高质量测量。
 
  维萨拉产品和系统副总裁LiisaÅström说道:“准确可靠的基于科学的测量是火星研究的核心。这就是为什么即使在艰苦的太空旅行之后也能收到验证,证明我们的传感器在火星的*条件下仍能正常工作的原因。维萨拉的测量技术在挑战性的测量条件下处于最佳状态。”
 
  火星上的设备需要在所有条件下都能工作,并经过相应的测试。FMI研究工程师Maria Hieta总结指出,制造、测试和最终确定测量仪器一直是一项持续了多年的重大项目,因此,很高兴看到这些仪器最终在火星上运行。
 
  Hieta继续说道:“例如,坚持不懈的湿度测量仪器经过了艰难的选择过程。FMI在湿度传感器周围建立了13种不同的仪器模型,这些模型在苛刻的条件下(例如非常低的温度)进行了多次测试。此外,测试还使它们受到振动和冲击。较可靠的型号被选为MEDA设备的一部分。”
 
  MEDA设备现已交付了第一个全天候的关于地球压力和相对湿度的测量系列。测量值与预期值相对应。
 
  “在Jezero Crater中,压力水平和一天中不同时间的变化很好地反映了我们的模型。白天,相对湿度实际上为零(相对湿度为0%RH),而夜间则随着局部温度下降到接近-80°C而上升。为了进行比较,地球上20%的相对湿度被认为很低,几乎从未测量到接近零的相对湿度。压力数据还使我们能够观察到通过毅力的尘埃,表明它们是压力信号的急剧急剧下降。” FMI行星研究与太空技术小组负责人Maria Genzer解释说。
 
  恒心漫游车的设计目的是探索火星的状况和地质,以及寻找古代生命的迹象。尽管生命的迹象令人着迷,但芬兰研究人员对火星大气特别感兴趣。
 
  “地球与火星有许多相似之处,这就是为什么我们发现对火星大气的研究如此有趣的原因:它有助于我们了解地球大气的行为。此外,火星上的沙尘暴可能很严峻,因此,如果我们将来要派载人航天飞行任务前往火星,那么对风暴进行预测至关重要。因此,火星需要气象站网络。”玛丽亚·根泽(Maria Genzer)说。
 
  恒心号和好奇号火星车于2012年降落在火星上,它们之间的距离大约为3700公里。两种流动站都带有类似的芬兰压力和湿度测量仪器,这些仪器可将数据发送到地球进行分析。
 
  流浪者的数据与NASA在火星上的InSight Lander的观测相结合,形成了另一个星球上的第一个三点气象观测网络。该网络将使对火星大气及其现象的建模更加精确。
 
  “将来,我们希望在火星上获得更多的测量点。例如,这是我们的MetNet程序的最终目标,在该程序中,我们正在开发会撞击并穿透火星表面的小型探测器。这些探测器将在地球上形成一个全面的气象观测网络。”玛丽亚·希埃塔(Maria Hieta)解释说。
 
  火星2020任务是NASA火星探索计划的一部分。恒心漫游车的主要任务之一是收集和存储一系列岩石和土壤样本,这些样本将来可以带回地球进行分析。芬兰技术计划于2022年在欧洲航天局(ESA)和俄罗斯航天局Roscosmos的ExoMars任务中再次向火星发射。

(来源:仪表网 )