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火星有多远,NASA 工程师刘登凯:传讯要花 14 分钟

2024-11-02 245


美国“毅力号”探测车 18 日登上火星,总统拜登与全民同庆。参与太空船设计的工程师刘登凯受访,描述任务的难度“光是讯号传上去就要花 12 到 14 分钟”。

美国国家航空暨太空总署(NASA)18 日透过社群媒体直播,分享“毅力号”(Perseverance)登陆火星的实况。位在加州巴沙迪纳(Pasadena)喷射推进实验室(JPL)控制中心,工作人员欣喜若狂。总统拜登在推特上祝贺。

这辆“毅力号”探测车重达 1,000 公斤,相当一辆小型休旅车。去年 7 月 30 日在佛罗里达卡纳维尔角发射之后,经过一趟 3 亿英里的旅程,花费近 7 个月时间,今天抵达火星。这是 1997 年以来,美国探测器第 5 次降落火星。

在 JPL 服务 30 年,来自台湾的资深工程师刘登凯参与了 1997 年以来每一次火星计划。他 18 日接受中央社记者视讯访问,分析毅力号火星任务的意义。

刘登凯是电机工程专家,负责太空船电子系统、软硬件整合设计,第一时间分享心情说:“在疫情之下,这不只是我们实验室、NASA 的好消息,更是全美国的好消息,大家都为此兴奋。”

刘登凯说,毅力号主要任务是解答火星上是否曾经存在生命,它将使用机器手臂探钻岩石,收集古老微生物的存在证据;另外带了一台氧气制造机,将利用火星气体制造氧气,为未来人类移民火星作准备。

毅力号探测车是美国至今最大、最先进的火星探测系统,要把这样一辆车子送上火星,不是简单任务,需要人数众多的科学家团队合作,过去以来每次任务筹备时间都将近10年。

这次毅力号采完岩石样本,就地封存之后,NASA 预计 2030 年再派出一台太空船,上火星取回样本。刘登凯接下来工作就是参与取回样本的计划。

光从地球飞到火星就要203天,筹备一次任务要花好几年,刘登凯比喻“火星上没有保养厂”,探测车本身的机械、电机、软硬件都要在恶劣环境下运作,再加上太空飞行要考虑的因素非常多。

各项设备的可靠性是首要重点,其次必须注意讯号延迟的问题。从地球传讯号到火星上,单向要花 12 到 14 分钟,从地球操控火星上探测车是一大挑战,“你看到红灯,延迟 2 秒再反应就很危险,更何况是十几分钟”。

此外,由于地球与火星分别自转,当探测车位于火星背面时,传递讯号时还要经过火星轨道上的人造卫星中继。

毅力号的另一创举是,搭载了一架 1.8 公斤重的无人直升机,将首次在火星上飞行。刘登凯分析,火星大气密度只有地球 1%,这架直升机的螺旋桨经过特殊设计,在地球上经过无数测试,要是在火星上起飞,将是非常了不起的成就。

(作者:林宏翰;首图来源:pixabay)

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2021-02-20 05:03:00

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