科技日历|54年前的今天,NASA水手4号探测器飞越火星

 行业动态     |      2019-07-16 09:42

2

来源:视觉中国

1965年7月14日开始,美国NASA水手4号探测器正式开始飞越火星。

水手4号(Mariner 4)是美国发射的一系列以飞越方式进行的星际探险中的第4个火星探测器,并且是第一个成功飞越火星的太空船,该飞船于1964年11月28日发射,任务期间回传了第一张火星表面的照片,并且是第一张从除了地球以外另外一个行星上拍的照片。同时,这张充满了陨石坑、死寂世界的照片,震惊了科学界。

水手4号是由美国宇航局设计制造的第2个火星探测器,它是在美国与苏联的冷战对抗时期诞生的产物,于1964年11月28日发射。水手4号的设计,为执行近距离火星科学观测, 并将结果传回地球。其它的任务目标, 包括在火星附近执行行星际的地表及粒子测量,并提供行长途星际飞行的工程技术的经验及知识。

水手4号太空船由八角形镁合金结构组成,对角线长度1270公厘,高度457公厘。上面有四个长度为6.88米的太阳能面板,上方亦置有一直径1168公厘的高增益碟形天线(parabolic antenna)。一个低增益全向天线(omnidirectional antenna)置于高增益天线旁的一2235公厘高天线杆。太空船总高度为2.89米。太空船底部的中间有一个电视相机(television camera)置于扫描平台(scan platform)上。八角形框架里容纳了电子器材、缆线、中途推进系统(midcourse propulsion system)、及姿势控制气体供应调节器。大部份的科学仪器置于框架的外面。科学仪器,除了电视相机之外,还有磁力计、尘埃侦测器、宇宙射线望远镜、(trapped radiation detector)、太阳等离子侦测器(solar plasma probe)及离子室(盖格计数器)。

电力由四个170×90厘米的太阳能面板里的28,224个太阳能电池提供,在火星上总共可提供310瓦电力。一个可充电的1200瓦小时银─锌电池也可作操纵及备份用。单元推进剂联氨用来推进,借由装于八角形结构的一边上的1个4喷射翼片引导控制222牛顿马达 。姿势控制则由置于太阳能板底部及3个回转仪的12个冷氨气喷嘴提供。太阳辐射压力翼片(Solar pressure vanes)每片各有0.65平方米面积,附在太阳能板的尖端。位置资讯由四个太阳感应器、一个地球感应器、一个火星感应器及一个船底座α(老人星)提供。

通讯装备由一个双S频7瓦triode cavity amp/10 W TWTA 发射器及一个单接受器组成,可由低、高增益天线以8⅓ 或33⅓ 位元/秒速度传送及接收资料。资料也可储存于一个容量为5.24 MBits的磁带记录器(tape recorder),稍后再传送。所有的动作由一个指令子系统控制,可处理任何29个direct command words或3个quantitative word commands,实施中途操纵功能。中央处理电脑及定序器(sequencer)操作已储存的时间序列指令(time-sequence commands),以38.4kHz的同步频率做为时间参考。温度的控制借由使用可调整的天窗、多层隔热毯、铝护罩及表面处理达成。

任务中所有传回的资料共计5.2 MBits。除了离子室/盖格计数器在1965年2月坏掉以及等离子侦测器因电阻在1964年12月6日坏掉而效能降低之外,操作的所有实验都取得了成功,。传回的火星照片显示出类似月球的陨石坑地貌(在后来的任务中发现这种地形在火星上并不是典型的地形,只是存在于水手4号拍摄到的古老地区)。此次任务估计火星表面大气压为4.1至7.0毫巴(410~700帕斯卡),白天气温摄氏-100度,没有侦测到磁场。

根据火星的陨石坑与薄大气层情况显示,火星相当不活跃,太空环境也十分严峻中,这使得在火星上找寻智慧生物的希望基本上破灭。火星上的生命曾经是几世纪以来科幻小说的主题,但在水手4号任务之后,科学家们一般认为如果火星上有生命的话,它大概会以更小、更简单的形式存在。

水手4号也导致了科幻小说的改变,科幻小说从原本描述有智慧的外星人居住在太阳系其它行星上,到后来改为描述他们居住在其它恒星系统的行星上。