□ 楊孝文
地外世界沒有平坦的道路,環(huán)境十分惡劣,因此,科學(xué)家首先會派遣無人駕駛的漫游車打前站,而后才考慮載人登陸,迄今為止,科學(xué)家已經(jīng)向我們的近鄰——月球和火星發(fā)射了多部這樣的漫游車,還有多部將在未來幾年相繼發(fā)射,其中最著名的有以下10輛。
蘇聯(lián)打造的月球車英文名“Lunokhod”,在俄語中意為“月球步行者”。1969年,美國航天員成功登陸月球,鋪天蓋地的宣傳讓蘇聯(lián)的月球車黯然失色。無論怎樣,“月球車1號”都是人類在工程學(xué)領(lǐng)域取得的一項成功,尤其是對于蘇聯(lián)來說,它是人類歷史上第一個用于登陸另一個天體并執(zhí)行探索任務(wù)的遠程遙控探測器。
“月球車1號”于1970年11月10日搭乘“月球17號”飛船發(fā)射升空,一周后成功在月表實現(xiàn)軟著陸。雖然在設(shè)計上“月球車1號”只能在月球上正常運轉(zhuǎn)3個月球日(大約3個地球月),實踐中卻超過11個月球日(接近1個地球年),行進距離達到10540米,超出所有人預(yù)計。
受“月球車1號”取得成功鼓舞,蘇聯(lián)又制造了“月球車2號”,在設(shè)計上與“月球車1號”基本相同。1972年,“月球車2號”搭乘“月球21號”飛船發(fā)射升空,1973年1月15日登陸月球。與它的前輩一樣,“月球車2號”也裝有一個好似蛤殼的圓蓋,上面安裝太陽能電池板。這個蓋子在白天打開,夜晚閉合。關(guān)閉后,車載放射性同位素發(fā)電機負責(zé)發(fā)電,為月球車保溫。
“月球車2號”在月球上工作了5個月球日,行進距離達到37千米。1973年6月初,地面控制人員與它失去聯(lián)系。據(jù)信,圓蓋可能掠過一個隕坑的邊緣,導(dǎo)致月球塵土掉進月球車組件,致使冷卻系統(tǒng)失靈。2010年,研究人員對美國航宇局月球勘測軌道器傳回的圖像進行分析后發(fā)現(xiàn)了“月球車1號”和“月球車2號”的安息地。
蘇聯(lián)研制的Prop-M火星車體積與烤箱相當(dāng),裝有一對類似滑雪板的輪緣,而不是輪子。在設(shè)計上,Prop-M火星車用于探索登陸器附近的區(qū)域,它們通過輸電和通信電纜與登陸器相連。蘇聯(lián)共向火星發(fā)射了兩輛PrOP-M火星車,一個搭乘“火星2號”飛船,于1971年11月末在火星表面墜毀,另一個搭乘“火星3號”飛船,1971年12月2日在火星表面實現(xiàn)軟著陸,但在著陸后短短14.5秒,控制人員便與其失去聯(lián)系。這輛火星車只向地面控制人員傳回一幅照片,由于拍攝時光線極暗,沒有展示任何細節(jié)。據(jù)信,這輛火星車的通訊系統(tǒng)在猛烈的塵暴中毀壞。
美國航宇局“火星探路者”任務(wù)的一大亮點就是“旅居者”號火星車。這輛火星車采用6輪設(shè)計,重量剛剛超過10.5千克,長65厘米?!奥镁诱摺碧栄b有一個由3臺照相機構(gòu)成的成像系統(tǒng),一個阿爾法質(zhì)子X射線光譜儀以及一個用于分析火星巖石的設(shè)備。此外,它還配備了當(dāng)時非常先進的車載電腦,采用100 kHz英特爾80C85 CPU,176 KB的閃存固態(tài)存儲器以及512 KB的隨機存取存儲器?!奥镁诱摺碧柸蝿?wù)取得巨大成功,1997年7月4日登陸后工作了83個火星日,向地球傳回550幅照片。
美國航宇局的火星探測漫游者-A(MER-A)“勇氣”號火星車于2004年1月4日在火星表面登陸,2010年3月最后一次與地球取得聯(lián)系。與它的雙胞胎“機遇”號(MER-B)一樣,“勇氣”號也是超齡服役,在火星表面的跋涉距離達到7.73千米。在火星塵暴無意間清理“勇氣”號的太陽能電池板后,這輛火星車得以超齡服役,服役時間是原計劃的幾倍。
服役期間,“勇氣”號遭遇一系列挑戰(zhàn),包括一個輪子破損罷工,被埋進沙子深處以及不得不倒著前進。它是一輛非常強悍的火星車,經(jīng)受住超乎想象的惡劣環(huán)境的考驗。在“生命”的最后4個月,“勇氣”號深陷火星沙之中,由于只有4個輪子正常工作,它無法擺脫困境,只能等待最后時刻的到來。
美國航宇局的“機遇”號火星車是目前唯一一個在火星表面執(zhí)行任務(wù)的人造探測器。2004年1月25日,在火星另一側(cè)登陸的“機遇”號駛下登陸器平臺,開始執(zhí)行探索任務(wù)。目前,這輛火星車的行進距離已超過34千米?!皺C遇”號已經(jīng)超齡服役,服役時間是制造者最初預(yù)計的30倍。它在維多利亞隕坑和周邊地區(qū)度過兩年,研究出露層。研究發(fā)現(xiàn)顯示火星曾是一個比現(xiàn)在更溫暖和更濕潤的星球?!皺C遇”號和“勇氣”號使用了從世貿(mào)中心災(zāi)難現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的鋁。這種金屬用于制造保護罩,保護火星車鉆機的電纜,上面還印有美國國旗。
美國的最新火星車“好奇”號是迄今為止制造的體積最大的火星車,2011年11月26日成功發(fā)射。這輛火星車是美國航宇局火星科學(xué)實驗室任務(wù)的一部分。據(jù)估計,SUV 大小的“好奇”號將于2012年8月5日借助未經(jīng)驗證的“太空起重機”在火星表面著陸。“好奇”號重900千克,長3米,由一臺放射性同位素?zé)犭娛桨l(fā)電機提供電力,這一點與1976年的“海盜”號登陸器類似。熱電式發(fā)電機內(nèi)裝有4.8千克钚-238二氧化物,發(fā)電能力超過太陽能電池板,能夠滿足“好奇”號的用電需求。
中國制定了龐大的月球與行星探索計劃,在派遣航天員登陸月球前,中國將首先派遣輪式月球車打前站?!版隙鹑枴痹虑蛱綔y器的月球車目前正在中國西部的沙漠地區(qū)進行耐久性測試,預(yù)計于2013年登陸月球表面?!版隙鹑枴钡脑虑蜍囉芍袊毩⒀兄?,將采用先進的智能機器人技術(shù),可對距離登陸器5千米的區(qū)域進行探索和分析。
2008年,印度空間研究組織的“月船1號”月球探測器發(fā)現(xiàn)強有力證據(jù),證明月球北極地區(qū)存在水冰,一時之間引起國際天文學(xué)界的關(guān)注?,F(xiàn)在,印度空間研究組織正準(zhǔn)備實施更雄心勃勃的“月船2號”任務(wù)?!霸麓?號”是一個月球登陸器,搭載一輛輪式月球車。印度空間研究組織與俄羅斯聯(lián)邦航天局合作,共同實施這項集軌道器、登陸器和月球車于一身的任務(wù)。“月船2號”預(yù)計于2013年末或者2014年初發(fā)射升空。
“火星生命”(“ExoMars”)任務(wù)是一項雄心勃勃的火星探索任務(wù),共分兩部分。這個火星探測器由歐洲空間局和美國航宇局合作研制。任務(wù)的第一部分是發(fā)射一個裝有靜態(tài)登陸器的軌道器,預(yù)計于2016年發(fā)射。兩年后進行第二次發(fā)射,將“火星生命”號火星車送上火星表面,預(yù)計于2019年登陸?!盎鹦巧碧柣鹦擒嚥捎?輪設(shè)計,質(zhì)量接近295千克,體積介乎美國宇航局的火星探測漫游者和“好奇”號火星車之間。其最引人注目的地方當(dāng)屬自治軟件包,能夠在地球上的地面控制人員不輸入指令情況下自行做出導(dǎo)航?jīng)Q定。這輛火星車每天可行進100米,設(shè)計壽命大約218個火星日(超過200個地球日)。