索傑納是在火星上真正從事科學考察工作的第一台機器人車輛，它是一輛自主式的機器人車輛，同時又可從地面對它進行遙控。設計中的關鍵是它的重量，科學家們成功地使它的重量不超過11.5公斤。該車的尺寸為630mm×480mm，車輪直徑13cm，上面裝有不鏽鋼防滑鏈條。機器人車有6個車輪，每個車輪均為獨立懸掛，其傳動比為2000：1，因而能在各種複雜的地形上行駛，特別是在軟沙地上。車的前後均有獨立的轉向機構。正常驅動功率要求為10瓦時，最大速度為0.4米/秒。
基本介紹
- 中文名：索傑納
- 外文名：Sojourner
- 發射時間：1996年12月4日
- 登入時間：1997年7月4日
- 所屬國家：美國
概述,簡介,動力裝置,性能特點,幾項第一,登上火星,出貢獻,
概述
簡介
名稱：索傑納 發射時間：1996年12月4日
登入時間：1997年7月4日
失去聯繫時間：1997年10月7日
國家：美國
任務：火星考察
索傑納是在火星上真正從事科學考察工作的第一台機器人車輛，它是一輛自主式的機器人車輛，同時又可從地面對它進行遙控。索傑納在太空中順利地飛行了4.97億公里，終於在今天以每秒鐘7.4公里的速度進入了火星的引力範圍。
索傑納是由鍺基片上的太陽能電池陣列供電的，可在16伏電壓下提供最大16瓦的功率。它還裝有一個備用的鋰電池，可提供150瓦/時的最大功率。當火星車無法由太陽能電池供電時，可由它獲得能量。
動力裝置
設計中的關鍵是它的重量，科學家們成功地使它的重量不超過11.5公斤。該車的尺寸為630mm×480mm，車輪直徑13cm，上面裝有不鏽鋼防滑鏈條。機器人車有6個車輪，每個車輪均為獨立懸掛，其傳動比為2000：1，因而能在各種複雜的地形上行駛，特別是在軟沙地上。車的前後均有獨立的轉向機構。正常驅動功率要求為10瓦時，最大速度為0.4米/秒。
索傑納(Sojourner)火星車
索傑納(Sojourner)火星車索傑納攜帶的主要科學儀器有：一台質子x射線分光計（APXS），它可分析火星岩石及土壤中存在哪種元素，並提供其豐度。APXS探頭裝在一個機械裝置上，使它可以從各種角度及高度上接觸岩石及土壤的表面，便於選擇取樣位置，它所獲得的數據，將作為分析火星岩石成分的基礎。
性能特點
這輛稱為“索傑納”的小車，有異常靈活的6個車輪，特別適合在火星崎嶇不平的表面行走。小車由美國加利福尼亞州帕薩迪納控制中心的科學家通過一台24英寸螢幕的工作站電腦操縱。科學家在操縱時採用了最新的虛擬現實技術。科學家們戴著三維眼鏡，可以把在火星上空圍繞火星運行的飛船拍攝的火星表面三維圖像通過螢幕顯示成具有深度感的立體視像。科學家可以從各個不同角度觀看，操縱"索傑納"小車繞過障礙物，安全地在火星表面漫遊。
"索傑納"小車在火星上執行指令的情況，仍由飛船拍攝下來，傳送回地球，在電腦螢幕上顯示出來。科學家根據這些圖像，再決定小車下一步的行動。另外，小車上還安裝了5台雷射測距儀，可以依靠它們直接偵察周圍地形，及時發現障礙物，尋找沒有障礙的前進路線。
為了確保“索傑納”小車的安全，這輛小車與地面的聯繫一刻也不能中斷。一旦聯繫中斷，小車會自動停止行走，直至聯繫恢復，重新獲得地球上科學家的指令。太空飛行器的軟著陸，一直是航天技術中的難點之一。以前，這種軟著陸一般都依賴安裝在著陸器上的噴氣機械減速，在著陸過程中必須精確地控制著陸器的姿態以及噴氣的時間和強度，最終把著陸速度減到零。這種著陸器需要裝載十分複雜的控制系統，造價昂貴，而且任何小的差錯都有可能造成軟著陸的失敗。
這次，“探路者”在火星上的軟著陸，採用了一種緩衝氣囊。這種緩衝氣囊為"探路者"的著陸器穿上了一件蓬鬆的外衣。
它附著在著陸器各塊面板的外側，每側有6個氣囊，充氣後形成一個直徑達6米多的球體。這個充氣球體可以經受著陸時每秒鐘20多米的高速衝撞，保護著陸器內部攜帶的儀器不受絲毫損傷。這種採用氣囊來緩衝著陸的構想，在60年代就已經提了出來，但是製造這種氣囊的材料要求極高，當時尚找不到一種符合要求的材料。
索傑納(Sojourner)火星車
索傑納(Sojourner)火星車美國航天局5年前正式開始研究這種緩衝氣囊，通過反覆試驗，找到了一種防彈衣材料。用這種材料製作的氣囊，可以在尖利的岩石上翻滾幾十次而不破。
這次“探路者”在火星上的著陸，是首次使用緩衝氣囊。這種著陸技術的試驗成功，為以後太空飛行器的軟著陸開闢了一條更加安全、簡便、省錢的新道路。
幾項第一
第一次在地球以外行星上沒有經過繞行星旋轉飛行就直接在行星上著陸。
索傑納(Sojourner)火星車
索傑納(Sojourner)火星車第一次在太空飛行器上使用超音速降落的降落傘。
第一次在太空飛行器上使用氣囊作著陸時的緩衝。
第一次使用自由下落方式在地球以外行星表面軟著陸。
第一次從地球以外行星表面直接傳回行星表面的圖像。
第一次從地球以外發回彩色三維立體圖像。
第一次把一輛可以在一定範圍內四處活動的探測車送上地球以外的行星。讓人類第一次對火星表面情況有了非常全面和細緻的了解。
登上火星
1997年7月4日，美國“火星探路者”飛抵火星考察。美國的“火星探路者”是1996年12月4日由德爾塔2型運載火箭發射升空的，經過7個月的飛行，到達火星並在阿瑞斯平原登入，首次向地球傳回了蔚為壯觀的火星全景照片。
從1997年7月4日登上火星之後，索傑納和探路者就開始傳回那裡的紅色岩石的圖像及每日的天氣情況。在火星上工作的幾個月里，索傑納共行駛了90多米，分析了岩石成分，拍攝了500多幅照片，而登入器的攝像機共拍攝了16000多幅圖像，發回26億比特的科學數據。索傑納原來的設計壽命為7天，登入器為30天以上。然而，索傑納卻工作了3個月，是原設計時間的12倍多。探路者的主發射機直到1997年9月27日才停止工作，它的微型輔助發射機直到10月6日仍發回信號，此後才陷入沉沒之中。之後NASA的科學家們經過5個多月滿懷希望的努力，想再與索傑納及探路者取得聯繫，但終於以失敗告終，於是他們把當地時間1998年3月11日下午1時21分作為探路者及索傑納的死亡時間，這是在它登入後的第250天。登入器和火星車的壽命大大超出了科學家們的期望。
索傑納(Sojourner)火星車
索傑納(Sojourner)火星車出貢獻
迄今為止，索傑納已經完成了所有預定的科研考察任務，獲得了三大成果。首先，索傑納向地球發回了數以千計的圖像，讓人們第一次對火星表面的情況有了非常細緻和全面的了解。其次，索傑納對火星的天氣情況進行了大量直接的測量，使人們對火星天氣狀況有了相當準確的認識。第三，索傑納第一次能夠在火星表面上一定範圍內自由活動，對火星的岩石和土壤進行深入的探測。索傑納確切地判明了火星歷史上曾經發生過特大洪水，並且發現了火星的岩石成分與地球岩石比較接近。 特別要提一下的是，地球上在1996年8月曾有科學家宣布發現了一塊來自火星的隕石，並在這塊隕石上發現了幾種由生命活動產生的化學物質，從而認為它們是火星上存在生命的證據。但是另一些科學家對此提出懷疑。現在，索傑納可以根據這塊隕石與火星上岩石化學成分的比較，肯定這塊隕石確實來自火星。
然而，要徹底解開火星生命之謎，還有許多工作要做，這些工作已經超出了索傑納的能力。可以說，索傑納這次 火星探測，向地球上科學家們提出的問題，比索傑納所解決的問題更多。例如，火星上既然曾經有過那么多液態水，後來到哪裡去了？怎么會消失的？火星的岩石成分與地球那么相似，是否也經歷過與地球相同的地質過程？尤其是，火星上究竟有沒有生命，這個問題，索傑納仍然沒有解決。
地球上的科學家已經計畫在今後的10年中掀起一個探測火星的新高潮，索傑納只是這一高潮的一個前奏。在這10年中，每年都將有美國、俄羅斯、歐洲或日本的飛船來到火星，環繞火星進行考察飛行或者在火星上登入進行考察。美國計畫在2005年從火星上帶回岩石標本，那樣就可以在地球上的實驗室里對它們作極其仔細的分析，如果它們含有生命活動的殘留痕跡的話，就很容易發現。美國還在考慮於2012年讓太空人登上火星。相信到那時，火星生命之謎就可以最後揭開。
