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勇氣號最佳實驗方法

發布時間:2022-08-23 05:32:25

1. 賽爾號怎麼打勇氣號每次精靈王之戰都打不過勇氣號!!太賴了!旋風破!賴死了!!

1用斯賓塞,湮滅之球加暗影突襲【先手+2】,百分之百過,我試了四次,全成功。2用控場技能【雷祭,精神干涉等】3用克羅達這樣的火草水系精靈,發漩渦這樣的技能,對手的大招加旋風破就只有一半威力了,之後用大招,對手在大招和異常狀態減血下over.4用像蓋亞這樣的高攻精靈可以一招秒掉對方。總之,方法還有很多,用上面的方法足以對付他了。我是美洲土坡鼠

2. 初中物理

一、教學目標要求
1.知道基礎物理由力學、熱學、聲學、光學、電學等。 初步了解物質世界有宏觀、微觀、宇觀三個層次。
2.經歷閱讀、思考、討論,並動手做一系列簡易的實驗過程,初步體會學習物理與其他學科的不同方法。
3. 對物質世界產生神秘感,對物理學產生濃厚的興趣和探索的慾望,初步認識 「沒有物理學就沒有現代文明」的道理。
二、重點與難點
本節重點是讓學生了解物理學的三大社會功能。難點是使學生體會到物理學在素質教育中的特殊性。
三、教學過程
1.情景創設
讓學生自己閱讀課文.
2.討論交流與實驗設計
教師再圍繞什麼是物理學,物理學的研究對象是什麼這些問題,廣泛應用生活中的器材開展實驗:
(1)要求每個學生用紙片和橡皮做落體運動實驗。
(2)學生用雙手摩擦,或用手來回與鉛筆摩擦,感受機械能變成熱能的過程。
(3)摩擦帶電實驗。
(4)利用教室中的電器,演示電的現象等。
通過上述身邊實驗,引出物理學中力、熱、聲、光、電的不同內容。並為引出物理學廣泛研究領域作準備。
3.介紹宇觀世界、微觀世界及其基本觀測方法。
結合教材中的教材上圖1-1-1、圖1-1-2、圖1-1-3及圖1-1-4進行介紹,主要著眼於說明物理學的研究范圍:力學、熱學、電磁學、光學、原子學。說明:宇觀世界的觀測需要望遠鏡與探測器,而微觀世界的觀測與研究使用各種顯微鏡、粒子加速器即可。教師也可以針對哈勃太空望遠鏡、「勇氣號」火星探測器等一些較為新奇的內容略作展開。
4.用圖片、資料、多媒體,聯系學生身邊的事實以及家居生活的現代化設備,讓學生談談對「物理學是改變世界的科學」這一論斷的初步認識。
5.介紹一些科學家的事跡
6.作業:
1.回家與爸爸媽媽一起看物理書,討論什麼是物理學?討論發生在家裡的物理現象和物理學對社會進步的主要作用。
2.寫一篇對物理學的初步認識的小論文。
3.做一些小實驗
① 靜電小實驗
② 三原色陀螺

第二節 觀察物質世界的運動

一、教學目標
1. 認識運動的普遍性,物質世界是一個運動的世界。 了解物質世界幾種常見的運動形式,對每種運動形式能舉出一些典型例子,初步知道它們和我們的生產、生活的關系。
2. 通過回憶、聯想生活中大量運動,觀察圖片、演示實驗、多媒體或動手做一些簡單實驗,經歷認識不同形式物質運動的過程,知道觀察研究不同物體運動要用不同的方法。
3. 通過對物質世界運動的觀察,知道物質世界的運動多樣性,復雜性,形成關注物質世界運動及其變化的意識。了解各種運動形式與人類的生產、生活和科學技術緊密聯系。初步認識物理學的進步與人類文明發展的關系。
二、教學過程
1.導入: (談話)通過本節學習,應使每一個同學認識到物質世界的運動形形色色,但是並不是每個物體的運動大家都能認識到,需要通過觀察,有的是肉眼可以直接看到,但更多的是需要藉助儀器(望遠鏡或顯微鏡)進行觀察,有的需要通過間接觀察和思考,才能知道它們的運動。這也是為什麼本節的節名為「觀察物質世界的運動」的考慮,希望能引起學生對周圍世界各種運動的觀察和研究的興趣。
1.認識物質世界運動及運動的普遍性,滲透著運動的相對性。
①讓學生體會判斷物體靜止和運動不能憑感覺,需要有科學方法;判斷有些物質的運動如電磁波,熱運動,雖然人眼不能直接看到,但可以由電磁運動、分子熱運動產生的效應間接地觀察。
②物質的運動的絕對性、與靜止的相對性(舉例說明)
2.逐個認識基本運動形式。
①教師拿出香水,問:你們知道這是什麼嗎?(不知道)教師再打開香水蓋噴,(學生回答:香水)你怎麼知道的?(聞到了香氣)香水在我手中,你們怎麼會聞到?這說明了什麼?香水分子在運動。
再充分利用教材的彩圖,結合學生生活經驗,讓學生通過自學、討論交流來進行,進一步鞏固學生對「分子熱運動」的認識。
②開閉電燈、收音機、學生互打手機等來認識電電磁運動。
③介紹聲的傳播、光的傳播等。這些是與學生們生活緊密相關的運動形式。
關於原子內部的運動與第一節介紹過的原子結構是密不可分的,原子內部有兩種不同運動:一種是核外電子的運動,如導體的導電是原子核最外層電子變成自由電子的運動,原子發光、煤、石油、有機物燃燒是核外價電子的運動;X光、紅外線、激光都是核外內層電子運動。另外一種是核內的運動,常見的是放射性現象,放出α、β、γ三種射線。這三種射線對生命物質都有殺傷作用,原子彈爆炸主要利用這三種射線形成殺傷力,核反應堆為什麼要築起厚厚的防護層,就是防止這些射線影響人體健康,醫療上則用γ射線殺死殘害人體健康的癌細胞。
三、發展空間
(一)「家庭實驗室」指導
(1)觀察油滴在水面上運動。
(2)與媽媽討論做飯中的物質運動形式。

第三節 認識物質世界的能量

一、教學目標
1. 知道一切物體都是有能量,不同運動形式對應不同能量。 初步了解光能、機械能、內能、電能、化學能和核能等能量形式。 知道各種能量之間可以轉化,初步懂得利用能量的過程就是不同能量之間進行轉化的過程。
2. 通過聯系生活,觀察教材圖片,讓學生們自己來認識常見的這些能量形式。 通過觀察、討論分析初步認識不同能量之間的相互轉化。
3. 通過物質世界不同運動和能量形式的認識,尤其對能量轉化利用的認識,使學生們對大千世界有一個概括的具體的認識,拉近了物理與學生之間的距離,感到物理學就在身邊,物理學與我們人類生活、生產、社會發展有著十分密切的關系。
二、教學過程
1. 讓學生們閱讀課文,然後討論下列問題
①我們日常生活中經常聯系著哪些能量?學生們自己說說每天生活中至少應有哪些能量?
②我們日常生活中消耗的能量是怎麼轉化的,即什麼能轉化成什麼能?
③如果世界上突然沒有電能,整個社會將會怎麼樣?沒有光能這個世界又將如何
④怎樣認識能源技術革命與人類社會進步的關系?
2.教師小結,並認識能量的轉化
(1)點燃火柴,觀察光能、內能和化學能及其互相轉化。
(2)啟閉教室內電燈、演示電能、光能和能內及互相轉化。
(3)雙手摩擦或手捋鉛筆體驗機械能、內能及互相轉化。

三、發展空間指導
1. 觀察自己家裡的家用電器的能量轉化,填寫下表
洗衣機 電燈 熱水器 電扇 電視 音響 電話
電能變成其他能量形式

2.將一細鐵絲,來回反復彎折,可以折斷鐵絲,這時發現鐵線是否燙手,分析一下這個過程能量轉化。
3.社會調查:(1)市場有一種新型手電筒,不需要電池,晃幾下就可以照明。(2)一種玩具塑料球,從高空落地彈起就可以閃出彩光。通過這些活動讓同學們感受不同能量之間的轉化。

第二章 走進實驗室
第1節:學習科學探究

一、教學目標要求
1. 認識到測量是實驗探究的重要環節。 知道科學探究的一般步驟,了解安排這些步驟的原因。
2.觀察一些典型的物理現象,初步了解觀察的科學方法。 通過觀察常用實驗儀器,認識到測量工具對探究式學習的重要性。
3. 激發學生初步的探究意識和對探究的渴望,培養學生對科學的求知慾望。 讓學生認識到物理與生活的密切聯系,使學生樂於探索自然現象和日常生活中的物理緣由。
二、重點與難點
重點是讓學生對科學探究活動形成一個概貌性的認識,提高學生對物理的興趣。
難點在於培養學生從生活中尋找物理現象,探索物理規律的意識。認識「家庭實驗室」的重要性。
三、教學過程
(1)參觀實驗室
①要求學生明確走進實驗室有兩大任務:觀察奇妙的物理現象和了解實驗室的儀器、設施。
②在實驗室,還應引導學生參觀實驗室的各種儀器、設施,特別是要認識各種常用的測量儀器,為今後學習實驗探究做准備。對這些儀器可以觀看使學生感受物理實驗的氛圍,消除對儀器的神秘感。
(2)認識科學探究的基本要素
教師講故事:
某個星期天,伽利略在比薩大教堂驚奇地發現,房頂上掛著的吊燈因為風吹而不停地有節奏地擺動。他想,脈搏的跳動是有規律的,可用來計時。於是他一面按著脈搏,一面注視著燈的擺動。不錯,燈每往返擺動一次的時間基本相同。這使他又產生了一個疑問;假如吊燈受到強風吹動,擺得高了一些,它每次擺動的時間還是一樣嗎?
伽利略把鐵塊固定在繩的一端掛起來,再把鐵塊拉到不同高度讓它開始擺動,仍用脈搏細心地測定擺動的時間。結果表明每次擺動的時間仍然相同。這個實驗結果證明他的想法是正確的,即「不論擺動的幅度大些還是小些,完成一次擺動的時間是一樣的」。這就是物理學中擺的等時性原理。
後來,人們對擺動繼續深入研究,不僅進一步發現了擺的周期與擺長間的數學關系,並據此發明了鍾表。
然後請學生們一起討論,回答下面幾個問題。
伽利略通過觀察,發現了什麼值得注意的現象?伽利略怎樣提出問題?並做出什麼猜想?伽利略怎樣證實了自己的猜想?科學家對擺動規律的探究經歷了怎樣的過程?
(發現問題,提出問題,猜想與假設……)
(3)學習建立家庭實驗室。
簡單地介紹如何利用周圍的事物建立實驗室
使學生認識到,學習物理,不僅需要動腦,還需要動手;物理學不僅有用,
四、教育學生遵守實驗室守則
一、中小學實驗教室是開展實驗教學、實驗研究及課外科技實驗活動的專職場所,不得用於與實驗教學無關的活動,不得堆放公、私雜物。
二、中小學實驗教室要配備足夠有效的滅火器材,並制定和落實安全防範措施。
三、中小學生必須熟悉實驗教室的安全規則,並要嚴格遵守實驗教室的紀律。
四、中小學實驗教室要經常保持清潔整齊,及時通風換氣,排除有害氣體以及實驗時產生的廢液。
五、未經任課教師或實驗教師允許,任何人不得動用儀器、葯品及其它實驗材料,不得擅自拆卸儀器、設備,實驗教室的公共財產不得帶出室外。
六、實驗前,學生應按教師的要求,檢查儀器、葯品及有關實驗材料是否齊全和完好,如有缺損,及時報告。未經任課教師或實驗教師批准,不得進行實驗。
七、實驗時,學生要注意人身安全,要愛護儀器設備,要節約葯品、水、電等實驗材料。
八、實驗完畢,學生應按要求整理好儀器、葯品以及其它實驗材料、儀器,設備若有損壞或丟失,要及時報告任課教師,並如實填寫儀器報損單。任課教師與實驗教師協商後,可根據有關制度准予報損或責成賠償。
九、經任教教師允許後,學生方可離開實驗教室。
十、任課教師、實驗教師和學生課代表應按要求填寫《實驗登記表》。

第2節 測量:實驗探究的重要環節
(兩課時)
一、目標要求
1. 使學生了解統一計量標準的意義。熟悉長度的國際單位制單位,以及與其他單位的換算。學習使用刻度尺,了解零點(零刻度線)、分度值、量程等概念。 了解誤差,練習多次測量求平均值減小誤差的方法。學習記錄、分析、表達數據和結果。
2. 通過一些實例練習測量長度的方法。訓練使用測量工具的規范操作。 通過測量活動,從中體會、練習靈活運用知識的方法和技巧,培養學生靈活運用知識的能力和創造性思維。
3. 通過規范學生的操作行為,培養嚴肅認真,實事求是的科學態度。訓練實驗技能的同時注意培養良好的實驗習慣。
二、重點和難點
長度的測量是本課時的重點,理解長度測量的基礎性是本課的難點。
三、教學過程
本節分為三個教學板塊:②測量長度的要點;③綜合的測量活動。
1. 教師講述計量的重要性;
①測量是科學實驗的重要環節。物理量的測量首先要規定它的標准量,並以之作為單位,將待測物理量與它的標准量進行比較。以魯班制定中國木工尺為例,說明了統一計量標準的重要性:國際單位制是進行科學、科技、貿易交流的保障。測量本質上是比較,是將被測物和標准物做比較。
「如果不許使用尺子,你怎樣測量教室的長和寬?」學生可能提出各種各樣的測量方法,選其中之一進行實際測量,比如請一高一矮兩位同學用步來量教室的寬,必然得出不同的結果。教師就此向學生指出,同一長度的測量得不出統一的結果是沒有意義的。然後讓學生討論怎樣才能得出統一的結果呢?通過這個活動和魯班的故事,啟發學生認識建立長度標準的必要性,同時認識長度單位以及國際單位制。中國古代在計量方面有許多舉世矚目的成就,特別是秦始皇統一度量衡,老師可適當介紹,以增強學生的愛國意識和民族自信心。
2.長度測量是最基本的測量。
①要求學生認真觀察刻度尺的零點(零刻度線)、分度值、量程三項內容。使學生明確,今後凡對有刻度的儀器,都要先弄明白這三項內容,比如溫度計、帶游碼的天平、電流表以及電壓表等等。再學習學生使用毫米刻度尺測量書本的寬。並示範。
②明確長度測量的重要意義,向學生講解,物理學是一門實驗科學,而測量是實驗的基礎,可以說沒有測量就沒有物理學。物理學實驗的許多測量儀器的讀數是以長度的讀數為基礎的,因此長度測量是最基本的測量。刻度尺的讀數方法,對所有測量儀器的讀數具有普遍意義.這就是掌握好長度測量的意義。
3.實驗活動——「建立你的信息檔案」。
要求通過測量,認識自己,認識同學,學生會很感興趣。老師應注意引導學生,利用學生自己的身體練習估算能力,使學生在頭腦中形成測量物理量的具體觀念。
4.測量長度的幾種方法:
累積法:測細銅絲的直徑。把細銅絲緊密地排繞在鉛筆上若干圈,測出這個線圈總長,計算出細銅絲的直徑。
平移法:測乒乓球直徑。
替代法:測曲線的長度。
輪轉法:用輪子的滾動來測長度,如利用自行車輪測出弧形遺跑道的長度。
長度=輪子周長×輪子轉動的圈數。

四、作業:
1.「自我評價」參考答案:
(1)通過皮尺測得20步走過的距離,然後除以10即可。
(2)圖(a)為正確操作。
2.「物理在線」指導
納米技術的崛起引發了世界范圍內的納米熱潮,教師可以結合「參考資料」中提供的內容對學生進行課外活動的指導。另外在這一技術逐漸應用於日常生活領域的同時,許多虛假的納米商品也紛至沓來,教師可以針對這個問題給予學生指導,讓學生養成利用物理知識分辨偽科學的意識。

第3節 活動:降落傘比賽
(兩課時)
一、目標要求
1.了解科學探究的基本要素。 知道長度、時間與面積測量的基本原理。
2. 體驗學生自主探究活動過程,領悟「控制變數」等科學研究方法。 經歷長度、時間與面積測量過程,體會物理測量的基本方法,會根據測量對象選擇適當的儀器。
3. 通過經歷探究過程,樹立善於參與討論與交流,勇於發表自己的觀點與成果的意識。通過參與探究活動,培養尊重事實的科學態度,以及善於與他人合作的精神。 激發學生對科學探究活動的熱情,以及通過科學探究解決生活實際中的物理問題的興趣。�
二、教學過程
一、 導入:
展示「通知」,學生閱讀過後,教師:同學們,高不高興?生:高興。師:想不想在比賽中獲勝?生:想。師:為了在明天的比賽中獲勝,現在我們一起來准備好不好?生:好!
二、 引導研究:
1.材料的准備:
不論做什麼事,我們都要先寫好計劃,為了明天的比賽,我們先應干什麼?(制降落傘),想一想你打算用什麼做材料?(讓學生舉手回答,如紙、布、塑料等,然後綜合得出最好的),還要什麼?繩子。
2.儀器的擇:
①對降落傘還有什麼要求?教師用手在通知書上指出。(20g),
20克究竟是多少?我們用什麼來稱?磅秤?桿秤?案秤?(讓學生回答),為什麼?(因為它們的分度值不同,應該選擇分度值較小的天平秤),你們會使用天平嗎?過一會兒大家一起研究研究。
②我們再看一看,還有什麼要求?(指出3米)。
怎樣測出高度是3米?需要什麼儀器?(刻度尺)
③比賽是比什麼?(時間長為勝),那麼這又要什麼儀器?(秒錶)
3.天平的使用
我們准備了所需的器材,下面一步就是要會使用這些儀器了,上節課就布置了,要求同學們在圖書室或上屆初二學生的物理書上自己找一找有關天平使用的方法,你們找了嗎?有誰會使用天平,請給同學們說一說。學生說後,教師再邊演示邊講解。
4.秒錶的使用
我們一開課就講了怎樣學好物理,請同學說一說?教師再復述一次,秒錶如何使用,現在就要用上這一方法。我們先要猜一猜:上面一些按鈕是干什麼的,然後試一試。證明自己的所想是否正確。(讓學生,討論、試一試),然後讓學生演示,教師綜合。
5.我們即准備了所需的儀器,又會使用。現在我們應該考慮什麼?(怎樣讓「降落傘」在空中停留時間最長,哪些因素影響下降的速度?),這一問題、也需要自己猜想、實驗,我想:由於時間和環境有限,現在大家自己想一想,課後再試一試,剩下的時間我們就一起來熟練一下天平、秒錶的使用。
三、比賽活動。

第三章 聲
第1節 什麼是聲音

一 目標要求
1. 初步認識聲是由物體的振動發生的,聲的傳播必需依靠介質,聲具有能量。 了解在不同介質中聲的傳播速度是不同的,聲在固體和液體中的傳播速度比在空氣中快。
2. 通過觀察發聲現象,能簡單地描述所觀察到的發聲體的共同特性,培養學生初步的觀察、對比和概括能力。通過聲傳播的實驗探究,讓學生初步學習在觀察現象中發現問題,提出問題的能力。 讓學生參與實驗探究,初步學習實驗探究的方法,體會科學探究的重要性。
3. 通過本節學習,讓學生知道我們生活在聲的廣袤空間中,聲可以表達豐富多彩的情感,通過聲可以獲取大量的信息。 使學生初步領略聲在人類社會生活中的作用,從而引起對聲的好奇,激發求知的慾望。
二 重點和難點
重點聲音發生的條件。難點聲波
三教學過程
1.情景創設、提出問題
展示教材中圖3-1-1、圖3-1-2讓學生看圖後,進行思考,討論一些問題,動物都能發聲嗎?舉例說出各種動物(狗、貓、鳥、蟬等)是怎麼發出聲的?你是怎麼會聽到聲音的?聲音是什麼?聲音有什麼作用?讓學生自由發揮,把學生帶入聲的世界,在討論中切入本節主題:聲的產生和傳播。
2.過程展開
(1)觀察發聲體在振動。
讓學生根據身邊的器材例如刻度尺、橡皮筋、紙、塑料薄膜等發出聲音,進行體驗,當物體振動時可以聽到什麼?當物體停止振動還能發出聲音嗎?讓學生用自己的語言描述物體發聲時的共同特徵,總結出發聲的物體都在振動,聲音是由物體的振動產生的這一結論。
對於發聲時,振動不明顯的現象比如敲擊鼓面和音叉發聲,可用實驗進行演示。將紙屑放在鼓面上,讓學生觀察敲擊鼓面發聲時和用手按住鼓面使鼓不發聲時紙屑的情況,學生雖然沒看到鼓面的振動,但可從紙屑是否被彈起判斷鼓面是否在振動;將懸掛的泡沫塑料小球接觸音叉,讓學生觀察音叉發聲和不發聲時小球的情況,判斷音叉是否在振動。進而提出問題:紙屑和小球在什麼時候被彈起跳動?也可以讓學生用手觸摸喉頭進行發聲,感覺聲帶在振動。
為了提高學生學習的興趣,舉P43動物與聲音中的例子,著重指出哪個部位在發出聲音,引出聲源的概念。
(2)聲波
與水波相比較引出聲波。進行如下描述:「……這樣空氣中就形成密疏相間的波動,以鼓面為中心向遠處擴展……」可以以鼓心為中心,用兩種不同顏色的圓,把空氣的密和疏向四周傳播形象地畫出來。
通過對兩種現象進行比較,引出聲波的概念。鼓面振動使周圍空氣振動,並且這個振動由近及遠地傳播,聲波是聲源的振動在空氣(或其他物體)中的傳播。振動的傳播,實質是能量的傳播,就像小石子在水面激起水波,水波使小紙片上下運動。因為聲波有能量,所以聲波傳入耳中會使耳膜振動,我們就感覺到了聲音。
(3)聲的傳播需要介質
聲在空氣中能傳播,在固體和液體中也能傳播。為什麼運動員在水下能聽到音樂進行花樣游泳?或讓學生自己舉例說出固體和液體也能傳聲。
聲在真空中能傳播嗎?學生可進行猜測,教師可以引導他們提出證明猜測正確性的方法。學生可能提出許多方案,只要學生說出把聲源放到真空中和不在真空中所產生的情況進行比較,都是正確的,並對其進行鼓勵。
像教材中一樣安排 「聲的傳播」的實驗探究,讓學生通過探究初步認識聲不能在真空中傳播,聲的傳播需要介質;電磁波可在真空中傳播,電磁波傳播不需要介質。
實驗過程中啟發學生不斷提出問題並思考問題,比如罩內手機的應答聲是怎麼傳到耳中的?當抽氣機抽去罩內的空氣時手機的應答聲音變小,讓空氣重新進入罩內時,聲又變大,這是為什麼?為什麼始終能看罩內手機屏上信號的顯示?鼓勵學生根據已有的知識對探究過程現象發生的原因,可進行猜測與討論,然後再得出結論。如玻璃罩內手機的應答聲變化說明聲的傳播需要介質,聲波不能在真空中傳播。雖然聽不到真空中的手機的應答聲,但能看到顯示,說明了電磁波可在真空中傳播。
船上的人是怎麼會聽到遠處船隻航行的聲音的?暖氣管是怎麼把敲擊聲傳遍樓內各處的?通過對這些問題的思考可以讓學生進一步了解能聽到聲音所需要的條件。
觀察教材上的圖3-1-10、圖3-1-11開拓學生的知識面,並讓學生領會到振動並不一定能感到聲音;要感到聲音,必須要有聲源,介質和接收器。

3. 跪求優選實驗法.模擬實驗法.虛擬實驗法.強化試驗法.移植實驗法例子!

優選實驗法:不同水稻的對比試驗。

模擬實驗法:撞車模擬實驗,飛行員、井台工人的訓練。

虛擬實驗法:勇氣號登陸火星表面的場景效果,小浪底工程效果模擬。

強化試驗法:顯示器老化試驗,強化腐蝕試驗。

移植實驗法:小白鼠葯物試驗。

優選法的基本步驟:

優選法是建立在最優化技術的基礎上的,它是一門迅速發展的新科學。優選法也叫最優化方法,基本步驟如下:

(1)選定優化判據(試驗指標),確定影響因素,優選判據是用來判斷優選程度的依據。

(2)優化判據與影響因素之間的關系成為目標函數。

(3)勇氣號最佳實驗方法擴展閱讀:

優選法的應用在我國是從20世紀70年代開始的,首先由我國數學家華羅庚等學者推廣並大量應用。

優選法分為單因素法和多因素法兩類。單因素法有平分法、0.618法(黃金分割法)、分數法、分批試驗法等;多因素法很多,但在理論上都不完備,主要有降維法、爬山法、隨機試樣法、試驗設計法等。

4. 什麼是勇氣號登陸車游戲

【參賽人數】12~36人,4人一組。

【比賽道具】

綠茵場或郊外草地。

【競賽方法】

每組四人,按東南西北方向成小正方形圖案的俯卧,並依次將自己的雙腳背搭掛在下一人的後背上,組成一個無腳著地、僅有四雙手撐地的「登陸車」。現在要求各小隊派四人上場,不準用任何東西,只利用四人的身體,做成一輛勇氣號登陸車,只能以手觸地,其他部分不得碰地,成功之後還須做到:(1)牢固,並堅持得時間久。

(2)四人一起喊「一,二!一,二!……」做俯卧撐,看哪組做得多。

(3)比賽「登陸車」移行的距離,看哪組成績好。

(4)比創想內容多(如:比原地轉圈多,月球車搬運小折墊等)。

【競賽規則】

胸腹部不得觸地。

5. 用計算機模擬「勇氣」號火星探測器登陸火星表面的場景效果,這是屬於( )

用計算機模擬「勇氣」號火星探測器登陸火星表面的場景效果,這是屬於虛擬試驗法,虛擬試驗法是利用計算機技術來虛擬現實中的技術設計原型並進行試驗的方法稱為虛擬試驗法。

虛擬實驗建立在一個虛擬的實驗環境(平台模擬)之上,而注重的是實驗操作的交互性和實驗結果的模擬性;虛擬實驗實驗有稱為電子實驗,和動態體驗,虛擬實驗的效果就在於能與現實結合,通過實驗來確定我們生活中是不是想能完成現在的實驗現象。

(5)勇氣號最佳實驗方法擴展閱讀:

虛擬實驗的實現將有效緩解很多高校在經費、場地、器材等方面普遍面臨的困難和壓力,而且開展網上虛擬實驗教學能夠突破傳統實驗對「時、空」的限制,無論是學生還是教師,都可以自由、無顧慮地隨時隨地上網進入虛擬實驗室,操作儀器,進行各種實驗,有助於提高實驗教學質量。

在告知學生「虛擬實驗實際上是按照理論模型編出來」的之後,仍然可以啟發學生,把這個實驗平台當做設計實驗、觀察現象的平台,學會從中提出問題、解決問題,也就是訓練探究式學習。

6. 祝融探火在即,重溫「雙胞胎探測器」的機遇和勇氣 | 火星探測簡史

2003年美國發射了兩個火星著陸器——勇氣號(Spirit)和機遇號(Opportunity),它們是美國宇航局火星探險漫遊者任務(Mars Exploration Rover Mission)的兩個項目,而這一任務又是大的火星探測計劃的組成部分。

勇氣號質量為 1062千克 ,包括著陸器和勇氣號漫遊車。

主要科學目標有:搜尋火星岩石和土壤中水活動的蹤跡、探測著陸區周邊的礦物分布及成因、尋找液態水存在時期的地質學因素等。

勇氣號漫遊車 為六輪設計,各輪獨立驅動, 動力來源為太陽能 。外形尺寸為2.3 1.6 1.5米,重180千克,為火星探路者號索傑納漫遊車的7倍重。

漫遊車行駛的 最高速度為每秒50毫米 平均速度為每秒10毫米 。上面攜帶的科學儀器有全景相機、導航攝像機(Navcam)、微型熱發射光譜儀、穆斯堡爾光譜儀(MB)、α粒子X射線光譜儀(APXS)、顯微成像儀、磁鐵(收集灰塵顆粒)、岩石研磨器等。

01 發射

2003年 6月10日,勇氣號由德爾塔7925運載火箭發射。

勇氣號完成巡航段飛行後,進入火星大氣的進入-下降-著陸與火星探路者號一樣,即進入火星大氣後,先利用防熱外殼減速,然後是超音速降落傘減速,接著是反推火箭啟動減速,最後利用包裹探測器的四個大型氣囊緩沖著陸過程。

整個探測器在 2004年 1月4日4時26分以 每秒14米 的速度撞向火星,然後四個氣囊彈跳了 28次 最後終於平穩下來。

著陸點的坐標是南緯14.57 ,東經175.47 ,距計劃目標約13.4千米,位於 古斯耶夫隕石坑 (Gusev crater)內,該地區從此被稱為哥倫比亞紀念站。

在整個進入-下降-著陸過程中,著陸器通過火星全球勘察者號傳輸數據。在降落火星大約一個半小時,安全氣囊放氣後,勇氣號漫遊者展開花瓣狀太陽能電池板,並通過火星奧德賽號向地球傳送信息。

02 任務

2004年1月21日,當宇航局的深空網路試圖與勇氣號進行聯系時,沒有成功。

由於 勇氣號的快閃記憶體子系統出現問題 ,使其自動進入「故障模式」。幸運的是,地面控制人員重新對快閃記憶體進行格式化並發送軟體補丁(以防止內存過載),使其在2月5日恢復了正常運行。

第二天,勇氣號使用岩石研磨器 將一塊岩石表面磨平 ,這是 首次 在火星上完成的壯舉。通過對暴露在外的岩石內部進行分析,科學家們對火星岩石的組成有了新的認識。

原計劃的勇氣號的任務持續90個火星日(到2004年4月4日左右)。然而,噴氣推進實驗室根據其狀態和表現, 多次對勇氣號進行任務拓展 ,以進行更多的探測工作。

隨後重要的 探測活動包括 :考察了博納維爾隕石坑,距離最初的著陸點大約370米,然後到了哥倫比亞山的底部,在那裡花了很長時間進行考察和 探索 。

2005年 ,勇氣號漫遊車開始緩慢地爬山,越過岩石和沙土的地形,准備到達 丈夫山 (Husband Hill)的頂點。它在許多地方駐足調查,經常使用岩石研磨器分析岩石內部結構和物質。

2005年3月,一場火星塵暴把勇氣號太陽能電池板頂部灰塵吹走,使其電量從通常的60%增加到93%,從而大大延長了任務的壽命。

2005年9月29日,漫遊車終於到達了丈夫山的山頂,這是一片平坦的小平原,勇氣號從這里可以拍攝到古斯耶夫隕石坑的360 全景圖。

2006年初 ,勇氣號漫遊車計劃行駛到 麥庫爾山 的北面。

在那裡,勇氣號將接收到足夠的陽光產生電能,在即將到來的火星冬季維持其運行。但這個任務被取消了,部分原因是漫遊車一個前輪停止了工作。

不過,當漫遊車移動時,不能活動的輪子刮掉了火星土壤的上層,暴露出明亮的富含二氧化硅的灰塵,表明這里的土壤曾經被水浸泡過。

2007年初 ,控制中心向勇氣號和它的兄弟機遇號上傳遞了 新軟體 。新的程序允許漫遊者自主決定一些不同的行動,比如是否將特定的圖像傳回地球或者是否延伸遙控臂。

然而,在2007年地球夏季的大部分時間里,勇氣號和機遇號都面臨著大規模的塵暴,導致太陽能電池板電力產生下降,漫遊者的探測能力受到影響。

2008年底,另一場冬季塵暴進一步將勇氣號太陽能電池板的發電量減少到每個火星日89瓦時左右(正常發電量約為700瓦時)。在如此低的電力水平上,勇氣號漫遊車需要使用自己的電池,如果電池耗盡,任務就將結束。

2009年,隨著風吹落太陽能電池板上的灰塵,發電量開始逐漸增加。到 2009年4月,漫遊車恢復到每天約372瓦時發電量 ,足以恢復正常的科學探測活動。

03 結束

2009年 5月1日,當勇氣號在一個叫做 本壘板 (Home Plate)的西邊向南行駛時,松軟的土壤使車輪無法產生足夠牽引力向前行駛。11月28日,勇氣號的另一個車輪(右後輪)停止工作。

2010年 1月下旬,在多次嘗試移動勇氣號都沒有成功後,地面控制中心將勇氣號任務重新定義為一個「 固定的科學平台 」。

它新的任務之一是 研究火星自轉過程中的微小抖動 ,以確定行星核心的性質是液體還是固體。

為了做到這一點,漫遊車必須稍微向北傾斜,使其太陽能電池板正好對著陽光以產生足夠的電能。結果,傾斜動作沒有完成, 2010年 3月22日之後, 噴氣推進實驗室已無法再次與勇氣號取得聯系

盡管向勇氣號發出了1300多個指令,建立聯系均遭失敗。宇航局於2011年5月25日中止了恢復聯絡工作,勇氣號火星漫遊車任務正式宣告結束。

04 成就

勇氣號漫遊車的表現和做出的發現,受到宇航局上下的高度稱贊。

勇氣號發現了火星的 沉積岩 ,這往往與水流的沖刷有關;發現了 赤鐵礦物 ,這也與水有緊密的聯系;它在古薩耶夫火山口拍攝的大量照片,使科學家相信遠古時代這里可能是一片湖泊。

它發現了 碳酸鹽物質 ,這也與水聯系密切;它拍攝的照片顯示火星早期地質活動和流星撞擊頻繁;它在2006年底發現了 水蝕變礦物 ;它在行駛過程中攪動的土壤中發現含有硫和水的痕跡,預示這里可能發生過泉水蒸發或火山活動。

這些結果使科學家在火星上確認 歷史 上存在水提供了最新的和直接的證據。

在任務結束後,勇氣號已經在火星上行駛了7.73千米,是原計劃的幾十倍。原計劃它的工作壽命為90個火星日,實際上正常運行了6年2個月零19天,2210個火星日,是原來預期壽命的25倍。

勇氣號的太陽能電池板多次被沙塵覆蓋,多次陷入松軟的沙地,在右前輪失靈的情況下依舊能夠恢復工作。

勇氣號還觀測了火星上的日落、火衛一「月食」、火衛二凌日和火星上的流星雨等奇觀,共發回了多達12.8萬張照片。

總之,勇氣號漫遊車是一個十分成功的項目。

機遇號與勇氣號完全相同,只是 考察地點 有所不同。

01 發射

2003年 7月8日,它由德爾塔7925H運載火箭發射升空。

經過為期六個月的旅行,機遇號於2004年1月16日最後一次航向修正後,2004年1月25日進入火星大氣層並著陸。

密封在安全氣囊內的機遇號國際標准時間04時54分著陸,然後彈跳 至少26次 ,在距預定目標約14.9千米的南緯1.95 、東經354.47 子午線平原降落。這個地區後被命名為 挑戰者紀念站 ,以紀念1986年失去的太空梭機組人員。

02 任務

機遇號降落在一個相對平坦的平原上,但在一個被稱為 「鷹」 的撞擊坑內。這個位置與勇氣號降落位置基本上處於火星相對的兩側。

2004年3月22日,在「鷹」撞擊坑內部進行了廣泛的考察之後,機遇號爬上了撞擊坑的邊緣,開始了它在大約750米外的「耐力」撞擊坑的新一階段探測任務。

從「鷹」撞擊坑出來後,機遇號漫遊車對仍能看到著陸器、後殼和降落傘的廢棄區域進行了拍攝。

在廢棄的隔熱板附近,機遇號於 2005 年1月發現了一塊不尋常的籃球大小的岩石(被稱為「隔熱板岩石」),原來是一塊 鐵鎳隕石

當年晚些時候,機遇號漫遊車駛入一個區域,它的幾個車輪被埋在沙子里,導致車輛無法移動。地面控制人員一次僅能操縱車輛行進幾厘米,此後6周時間機遇號處於休眠狀態,直到2005年6月以後。

2006年 ,機遇號緩慢向南朝直徑800米的 維多利亞火山口 駛去,首次抵達直徑約300米的埃雷布撞擊坑。

2006年3月,它開始了朝向2千米外的維多利亞撞擊坑之旅,這是一個比勇氣號和機遇號以前考察過的任何撞擊坑都更寬更深的撞擊坑。機遇號於2006年9月抵達維多利亞坑,並發回了其邊緣的清晰照片。

2007年,機遇號遭受到火星嚴重的沙塵暴。到7月18日,太陽能電池板的功率僅為128瓦時,這是漫遊車的最低允許功率。所有的科學活動都只能暫停。

經過大約六周的沙塵天氣,塵暴開始減弱,機遇號又開始正常工作。

2007年9月11日,它進入維多利亞火山口,在裡面呆了將近一年,向地球上發送了大量信息。

機遇號的下一個目標是直徑22千米的「奮進」號隕石坑。

在前往途中,機遇號發現了所謂的 馬奎特島岩石 ,它在組成成分和特徵上與火星上任何已知岩石或火星上的隕石不同。

岩石似乎起源於火星地殼深處,而且離著陸地點很遠的地方,與機遇號研究過的所有岩石均不相同。

2010年3月24日,機遇號在火星上行駛距離達到20千米,比勇氣號提高了一倍有餘,遠遠超出了原計劃的600米。

兩個月後,5月20日, 機遇號打破了海盜1號著陸器創造的在火星表面連續運行最長時間——6年116天的紀錄

機遇號在朝「奮進」號火山口前進時,於2011年6月1日創造了行駛30千米的新紀錄。

最後,經過近3年、21千米左右的行程,機遇於 2011年 8月9日抵達 奮進號火山口

2012年底到2013年,機遇號圍繞著一個地理特徵—— 馬提傑維克山 展開工作,這個地點能俯看「奮進」坑,分析其岩石和土壤。

2013年5月16日,NASA宣布,通過「奮進號」坑後,機遇號超過了人造物體在另一個星球上行駛的最遠距離紀錄—— 35.744千米 ,這個紀錄是1972年12月阿波羅17號最後一次登月的月球車創造的。

2013年 8月,機遇漫遊車來到 索蘭德點 (Solander Point)考察,這里是很久以前形成了酸性潮濕條件的岩層與一個較老的更中性環境的岩層之間的接觸區域,位於「奮進」隕石坑西緣附近的凸起部分。

2014年1月底,機遇號在火星表面度過了10年,太陽能電池板的表面相對清潔,使得漫遊車的功率增加。2014年3月一次「自拍」顯示,機遇號表面被風吹得很乾凈,這就能保持足夠的電能輸出使其繼續工作。

2014年7月28日,在繼續火星探測任務時,宇航局宣布, 機遇號已經突破了蘇聯月球2號漫遊車創造的在另一個天體上行駛的距離紀錄39千米 ,而機遇號此時已經行駛了40.25千米。此時機遇號仍然工作正常。

2014年9月4日宇航局宣布,將機遇號工作壽命再延長2年,這也是它第九次任務拓展了。新任務是前往附近的馬拉松谷。

9月初,它已行駛40.69千米。

2015年 3月25日,機遇號已經行駛了 42.195千米 ,從而成為「 第一個在另一個星球上完成馬拉松距離行駛的人造物 」。

2015年6月,由於火星正好處在太陽之後(與地球相對),因此通信受到限制。2015-2016年地球冬季機遇號也迎來火星第七個冬季,由於太陽輻射較弱,它被保持在「能量最低」水平,在此期間機遇號的岩石研磨器清除一個火星岩石標本上的灰塵。

機遇號還繼續考察了22千米寬的奮進號隕石坑的西緣,特別是馬拉松河谷南側,從西到東貫穿奮進撞擊坑的邊緣。

2016年3月10日,在接近克努森撞擊坑頂部附近的目標時,它以32 的傾斜坡度行駛, 打破了火星上任何探測器行駛的最陡坡度記錄

2016年 10月,機遇號又開始了為期兩年的任務拓展,將考查奮進號隕石坑西緣的「 苦根山谷 」。

計劃是讓漫遊者進入一個溝壑,長度約為兩個足球場。科學家認為,「這可能是一條被流體雕刻的溝壑,而且水也參與了進來。」

2017年 2月7日,機遇號行駛距離突破了 44千米 ,並朝著下一個重大科學目標——毅力谷——緩慢前進。

在拍攝了毅力谷中幾幅高解析度全景照片後,6月4日由於左前輪故障,導致漫遊車傾斜33 。幸運的是,經過幾次矯正嘗試,車輪似乎都恢復了正常。

在6月和7月的大約三周時間里,由於太陽正好處在地球與火星之間,機遇號與地球的通信量減少。

7月中旬,機遇終於進入毅力撞擊坑,開始駛入溝壑。截至2017年10月31日,機遇號行駛距離達45.04千米。

03 成就

機遇號和勇氣號結構完全一樣,設計壽命也是90個火星日,但它比勇氣號更加頑強,一直工作了5352個火星日,比原計劃提高了近60倍。

由於2018年6月10日一個火星塵暴襲來,極大地影響到與機遇號的通信。

2019年 2月12日, 處於休眠狀態的機遇號未能再度被喚醒 。宇航局噴氣推進實驗室於2月13日宣布,機遇號的使命正式結束。

在漫長的 15年 里,機遇號在火星上行駛了 45.16千米 ,共傳回超過 20萬 張照片。它還發現了火星上的赤鐵礦、火星上的隕石、水作用的痕跡。

為紀念機遇號對火星 探索 做出的重大貢獻,第39382號小行星以「機遇號」的名字來命名。

勇氣號和機遇號火星漫遊車比1997年的火星探路者漫遊車機動性大得多,能行駛數英里穿越火星表面,進行野外地質和大氣觀測。

兩輛漫遊車都攜帶著相同、精密的科學儀器,發現了古代火星環境的證據,這些環境具有間歇性潮濕和宜居的特徵。

它們火星任務的第一個科學目標是尋找和描述廣泛的岩石和土壤,尋找火星上過去水活動的線索。

兩個漫遊車的降落點正好在火星兩面,這樣研究工作幾乎可以代表火星表面的全部。勇氣降落地過去可能是湖泊,它位於一個大型的撞擊坑內。而機遇號降落在梅里迪亞尼普萊努姆,岩石分析表明這里曾經非常潮濕。

兩輛漫遊車向地球發送了數十萬張壯觀、高解析度、全彩的火星地形圖像,以及岩石和土壤表面的詳細微觀圖像。

四個不同的光譜儀 積累了關於火星岩石和土壤的化學和礦物組成海量信息 。第一次被送上火星的岩石研磨器工作情況良好,使科學家能夠透視塵土飛揚和風化的岩石表面,檢查其內部結構和組成。

利用兩個漫遊車的數據,科學家 重建了火星被水淹沒的古老 歷史

勇氣和機遇號各自找到了過去潮濕條件的證據,這些證據可能 支持微生物曾經存在過的假說

機遇號對「鷹」和「毅力」號撞擊坑的研究 揭示了過去蒸發形成富含硫酸鹽的沙子、沙丘間湖泊的證據 。沙子被水和風改造,凝固成岩石,被地下水浸泡。

兩個火星漫遊車發現了各種岩石,表明 早期火星的特點是撞擊、劇烈的火山噴發和地下水的共同作用 。一些明亮的土壤斑塊原來是非常鹹的,並受到古代水的影響。總的來說,它們都發現了 古代存在液態水 的證據。

7. 關於 勇氣號 和 機遇號 的資料

2003年6月25日,機遇號發射成功;2004年美國東部標准時間1月3日和24日(北京時間各晚一天)登上火星。

勇氣號和機遇號均已獲得了一些重要成果。例如,除了傳回大量前所未有的高清晰度火星表面照片外,勇氣號用小型熱輻射光譜儀在著陸區觀測到碳酸鹽礦物存在的蹤跡。這類礦物質被認為需要在有水環境中才能形成,這意味著火星表面可能存在過形成生命的重要條件——水。初步探測顯示,勇氣號周圍區域碳酸鹽富集程度似乎要高於火星整體的平均分布水平。但科學家們強調,小型熱輻射光譜儀新探測到的碳酸鹽究竟是火星大氣中所含水氣作用的產物,還是在火星表面有水的環境下形成的尚無從判斷,需要對周圍區域進行紅外測量後才能回答。如觀測發現碳酸鹽集中在更粗大的物質中而不是在蓬鬆的塵土中,也許可以為古謝夫區域過去存在液態水提供支持。此前,另一探測器在火星軌道上已發現火星表面存在碳酸鹽。

1月30日,它在著陸點附近發現了火星曾經有水存在的初步證據。它利用小型熱輻射光譜儀發現了可能存在赤鐵礦的線索,而這種礦物通常在有液態水的環境下生成。這暗示著火星上從前比現在更「濕潤」,適合於生物生存。

2月3日,機遇號利用顯微成像儀首次拍到火星土壤的顯微照片。科學家說很有可能在所拍攝的土壤內找到曾經有水存在的痕跡。

2月4日,科學家宣布,機遇號發現了一種非同尋常的「混合物」。這種物質由土壤、沙粒和一些很圓的卵石組成。這一發現引起科學家的極大興趣。照片顯示的卵石為什麼那麼圓?這些混合物究竟意味著什麼?這項新發現是否證明火星曾一度溫暖潮濕過?目前要回答這些問題還為時尚早。但機遇號的新發現,特別是那些圓圓的、個頭不小的神秘卵石,無疑更激起了科學家們探究火星上水源線索的好奇與熱情。

2月5日夜間,機遇號進行了首次行走,為尋找那裡曾存在水的證據邁出了重要一步。它當日走了約3.05米,途中進行了土壤分析研究。此次行走的目的地是離著陸艙約4.6米的一處外露岩床。它於2月6日抵達那裡,進行了取樣分析研究,以確定岩石中赤鐵礦的含量。

2月8日,機遇號傳回這處火星岩床的顯微照片。這有助於研究該岩床是不是在液態水環境下形成的。這處名為「斯努特」(Snout,意為「口鼻部」)的岩床位於著陸點附近的一個淺坑區。科學家認為,它是火星地質史的縮影,對其進行研究很可能找到火星上曾經有水存在的線索。機遇號還使用機械臂上的光譜儀研究了岩床的成分。

2月9日,美國航宇局說,機遇號正在仔細「端詳」「斯努特」上鑲嵌的小石球。照片顯示,這些小石球像「蛋糕上的藍莓果」一樣鑲嵌在岩床上。科學家們在對這些石球的成因進行種種猜測後認為,其中3種假設最有可能成立:一是火山噴發時飄浮在空中的火山灰互相粘在一起結成石球;二是火山熔岩冷卻時生成石球;三是某種液體(很可能是水)帶著溶解的礦物質流經火山岩石時生成石球。如能證明「藍莓果」的形成與火山噴發無關,則會大大增加火星上曾經有液態水存在的可能性。

2月11日,機遇號發回了令「科學家們激動不已」的火星岩層圖像。美國航宇局在一份聲明中說:「在以前發回的全景圖像上,地質學家已看到一些火星岩石有細微的層次。新發回的圖像顯示,火星岩層並非像筆記本那樣總是平行……如從某一角度細看,岩層有時相互交錯。這些不平行的線條可能因火山活動、風或水的作用形成。」

在排除了機械臂故障後,美國航宇局2月17日宣布,機遇號在火星地表通過讓帶齒的右前輪快速旋轉,開鑿出一條長約50厘米、深8厘米的溝,以便深入觀察和分析地表下土壤的化學成分,判斷當地是否存在過液態水。

2月19日,機遇號在火星土壤中發現一種神秘的發光圓球。雖然還不清楚發光的具體原因,但科學家肯定絕非單純的光學效果。2月22日,它又發現神秘的線狀物。

2月24日,機遇號成功地對火星表面一塊堅硬的岩石鑽洞,並拍攝了洞內的細節。

3月11日,機遇號拍攝到了火衛一遮擋太陽的火星日食照片。這將幫助科學家確定火衛一的飛行軌道,以便讓目前繞火星飛行的軌道探測器對其進行近距離觀測。此前,它還拍到了火衛二遮擋太陽的火星日食照片。從地球上看,天空中月亮和太陽的圓面大小幾乎相同,因此在日全食時,月亮幾乎可以完全遮住太陽圓面。而火星比地球距太陽遠,在火星上看到的太陽只有地球上看到的約2/3大。但火星的衛星非常小,因此在火星上看日食時,火星的衛星只能遮住不到太陽圓面的一半。

3月23日,美國航宇局公布了機遇號的又一重大發現:最新探測結果顯示,火星表面過去可能部分為鹹海所覆蓋。這一結果為火星上可能曾存在支持生命的環境提供了新證據。機遇號對著陸區域附近岩層形狀和岩石中所含某些化學元素進行的探測表明,其中一些岩石可能是在緩緩流動的一片鹹水底部形成的。火星車項目首席科學家斯奎爾斯指出,機遇號停靠的位置,過去可能是一塊鹹海的海岸線。不過,科學家也強調說,根據機遇號目前搜集到的線索,尚無法判斷該區域何時存在過液態水,究竟被液態水覆蓋了多長時間以及鹹水區面積到底有多大。這些都要進行進一步探測才能給出答案。

4月17日下午,安裝了升級版電腦軟體的機遇號在火星上創紀錄地行駛了近3小時,跑完一個馬拉松式的長途,輕松駛出140�9米,創下人造火星車在火星上單日行車距離的新紀錄。這大大超出它自己此前保持的火星單日行車里程紀錄,也大於「旅居者」火星車1997年在火星上考察3個月行駛距離的總和。在結束這次長途旅程後,機遇號在火星上的累計行駛里程達到627�7米,突破了600米大關。美國航宇局科學家曾將行車600米作為判斷機遇號和勇氣號原定使命成功與否的硬指標之一(勇氣號已在此前兩周達標)。機遇號在這次破紀錄之旅中,在大多數路段上都憑借新的自動導航軟體來引路。控制人員稱,新軟體將使火星車機動性得到提升,能在火星上跑得更遠。

4月26日,機遇號完成第90個火星日的探測,步勇氣號後塵,一舉通過所有「考核標准」。孿生火星車探測計劃至此正式宣告取得圓滿成功。科學家和工程師事先設立了一系列硬指標,作為判定兩輛火星車聯合探測計劃是否成功的依據。按照規定,除行駛總里程至少達到600米外,每輛火星車都要至少工作90個火星日(約相當於地球上的92天),至少造訪 8個不同地點,並必須拍下周圍環境的立體和彩色全景照片。另外,兩輛火星車還需至少在60天中同時處於工作狀態。

此前,有關官員在4月8日正式宣布,航宇局已批准將勇氣號和機遇號的探測使命延長到今年9月13日,也就是勇氣號1月3日在火星著陸後的第250個火星日前後。這相當於火星車原定探測壽命的約3倍,即超期服役5個多月。

控制人員在綜合考慮多種因素後認為,延長火星車探測使命是可行的。比如,測試結果顯示,火星車上的設備至少在270個火星日內都能承受火星晝夜溫度變化的影響。另外,火星車上的眾多馬達雖然會隨時間推移而磨損,但它們工作到9月中旬應該沒問題。如果屆時兩輛火星車狀況依然良好,有可能還會繼續延長探測使命。科學家和工程師將考慮讓兩輛火星車「越冬」,即讓它們進入冬眠模式,在明年春天時再喚醒它們,恢復工作。為延長壽命,航宇局已決定再投入1500萬美元。科學家們認為,如果兩輛火星車能繼續維持良好的工作狀態,這筆追加投資將非常劃算,因為增加的經費還不到原預算的2%,卻能將探測時間延長一倍以上。

兩輛火星車的首要任務是尋找火星上是否存在過水的證據。根據它們各自的發現,科學家已能就此得出肯定的結論。在探測使命延長後,它們將繼續在火星上探水。此外,科學家還為火星車擬定了其它一些新的科研目標,包括繼續研究火星大氣、對繞火星運行的探測器數據進行校驗以及研究火星車太陽能電池板在塵埃長時間沉積情況下特性的變化等。

雖然兩輛火星車已過了「保修期」,但科學家們仍期待著它們在未來幾個月中能繼續獲得新發現。他們取得的任何成果都將是「額外的獎賞」。不過,火星上條件極其惡劣。雖然火星車工作時間可能持續到9月份甚至更長,但它們也隨時可能在前進的道路上止步。

經過6周的長途跋涉,機遇號駛到了一個露天足球場大小的環形山邊緣。這個名為「持久」的環形山直徑約130米,據估計最大深度在20米以上。這里潛在的科學探測價值對火星車構成了「誘惑」。在5月6日的一次新聞發布會上,科學家們公布了機遇號從坑邊拍攝的坑內彩色全景照片。機遇號著陸後,有近兩個月時間一直在較淺的「小鷹」環形山中活動,對其中的裸露岩石等進行探測,並幫助科學家得出了該區域曾被一片早已蒸發光的鹹水覆蓋的推斷。但鹹水蒸發前火星上到底有過什麼樣的環境,在該環形山中卻找不到相關證據,因為它深度太淺,還不到3米。對「持久」環形山的探測可能有助於回答這個問題。

爬出「小鷹」後,機遇號開了近800米才到達「持久」邊緣。照片分析顯示,這個大環形山內壁嵌有多層裸露岩石,一些岩石位於高約5~10米的峭壁之上,所處深度比「小鷹」坑內的裸露岩石要深,或者說年代更為久遠。6月4日,航宇局宣布,科學家們就讓機遇號冒險駛入該環形山達成了一致。6月8日,機遇號正式開始嘗試進入環形山內。進入後,機遇號將首個探測目標鎖定為一塊名為「田納西」的扁平岩石,並成功地在這塊岩石上打出了一個洞。

6月8 日,科學家透露,勇氣號在古謝夫區域新刨出了一條溝,並通過對溝中土壤的分析發現了該區域過去曾存在過水的新證據。阿爾法粒子X射線光譜儀的探測顯示,在新挖的這條溝內,土壤中礦物鹽含量相對較高。光譜儀在土壤中發現了硫和鎂存在的跡象,而且含量在溝內不同位置保持同步變化。這意味著兩種元素有可能以硫酸鎂的形式存在。對此最可能的解釋是水從表面之下滲出,溶解出礦物;當接近表面的水蒸發後,就會留下濃縮的鹽。科學家還強調,這一發現提供的證據比勇氣號1 月3日著陸以來在其它任何地方發現的證據都更具說服力。科學家介紹,勇氣號在火星上馳騁了3�2公里後,離一群小山越來越近。

6月25日,美國航宇局公布了勇氣號拍攝的被稱作「金壺」的火星岩石照片。這塊岩石含有赤鐵礦。赤鐵礦通常在液態水環境下生成,但火山作用也可能會形成這種礦物。科學家們表示,「金壺」中的赤鐵礦究竟是如何形成的,他們尚未找到真正的線索。

原以為兩輛火星車在安全著陸後不會出現大的故障,因為以前在火星表面著陸的「海盜」1和2以及「火星探路者」都很順利,且超額完成了任務。但實際情況卻並非如此,勇氣號和機遇號著陸後不久便相繼「生病」。

2月25日,航宇局又宣布,機遇號電池能量供應系統出現故障,對火星車工作壽命構成威脅。為此,科學家啟用了一套新的火星車軟體以節省電池用量。

4月13日,控制人員宣布,勇氣號和機遇號火星車電腦軟體升級工作已基本完成。經過「洗腦」的這對孿生火星車能在火星上跑得更遠,「睡」得更香,更不容易「生病」。控制人員在4月12日晚些時候向勇氣號發送了指令,指揮火星車電腦在新軟體下成功重啟。勇氣號隨後傳回的數據顯示新軟體運行正常。裝載了升級軟體的機遇號按計劃也在4月13日完成電腦的重新啟動。

「洗腦」後的火星車在三個方面有顯著改進。一是自動導航軟體得到更新。原先的導航軟體在檢測到無法繞過的障礙後,有時不知道下一步該怎麼辦。有了新軟體,火星車會轉身去尋找可能的最佳路徑,從而能自主地在火星上行駛更遠的距離。其次,新軟體能幫助火星車自動對存儲器故障做出反應,並更輕松地恢復到穩定狀態。另外,升級軟體中有一部分專門用來解決機遇號上述的加熱組件故障。新軟體能使機遇號進入「深度睡眠」狀態。在這種狀態下,火星車電池將不為加熱組件供電,從而避免能量損耗。

據悉,在勇氣號和機遇號探測計劃的實施過程中,航宇局投入的經費和評估測試的嚴格程度都超過從前,總共耗資約8.2億美元,但還是出了故障。今後還不知會有什麼不可預知的各種突發情況。由此可見,探測火星非常不容易。

2003年6月10日,勇氣號發射成功;同月25日,機遇號發射成功。2004年美國東部標准時間1月3日和24日(北京時間各晚一天)分別登上火星。

美國宇航局專家們說,「勇氣」號如能不辱使命,那將標志著人類發射的星際探測器自動化程度提升到了前所未有的水平。它有自己的大腦、頸、頭、眼睛、手臂,甚至還掌握著與人類地質學家所用工具類似的放大鏡和錘子。

「勇氣」號長1.6米、寬2.3米、高1.5米,重174千克。它的「大腦」是一台每秒能執行約2000萬條指令的計算機,不過與人類大腦位置不同,計算機在火星車身體內部。
從它登陸那時起,火星車探測項目首席科學家史蒂夫·斯奎爾斯就警告說,它的時間不多了。
根據斯奎爾斯的說法,說不定什麼時候,火星車的電腦系統就會崩潰,或者電路出現故障,那時火星車就會「壽終正寢」。
然而到2006年10月26日,兩輛火星車卻仍然都在工作,尤其「勇氣」號壽命已經達到1000個火星日。「這很了不起,」探測項目成像專家賈斯廷·梅基說,「『勇氣』號火星車基本還算健康,尤其是考慮它年紀已經這么大。」
打坐拍出好照片實際上,「勇氣」號已經有約200天沒有挪地方,它現在南半球的山地,那裡現在是冬季,太陽在地平線附近,位置很低,而太陽能電池板需要太陽幾乎垂直照射才能有效採集能量,因此能量採集不足。

所謂「頸」和「頭」是火星車上伸出的一個桅桿式結構,距火星車輪子底部高度約為1.4米,上面裝有一對可拍攝火星表面彩色照片的全景照相機作為「眼睛」。兩台相機高度與人眼高度差不多,有了它們,火星車能像站在火星表面的人一樣環視四周。

當「勇氣」號發現值得探測的目標,它會以6個輪子當腿,運動至目標面前,然後伸「手」進行考察。火星車的「手臂」具有與人肩、肘和腕關節類似的結構,能夠靈活地伸展、彎曲和轉動。上面帶有多種工具。

工具之一是顯微鏡成像儀,能像地質學家手中的放大鏡一樣,以幾百微米的超近距離對火星岩石紋理進行審視。另外還有穆斯鮑爾分光計和阿爾法粒子X射線分光計,可以用來進一步分析岩石構成。還有一個相當於地質學家常用的小錘子的工具,能在火星岩石上打出直徑45毫米、深約5毫米的洞,為研究岩石內部提供方便。

「勇氣」號依靠餐桌大小的太陽能電池板獲得能源,在理想情況下每天最多可在火星上漫步20米,它的觀測預計持續90個火星日(相當於地球上的92天)。

這台火星車科學儀器的負責人、美國康奈爾大學科學家斯奎爾斯認為,「勇氣」號將是迄今人類遣往其他行星上第一個可以移動的、自動化的大型實驗室。他說:我認為這是人類在火星探測方面向前邁出的一大步。

美國航宇局1月10日宣布,勇氣號已首次測量了火星上的溫度。負責分析數據的一位科學家說,火星上的岩石溫度要比由細小顆粒構成的物體溫度低。那裡目前白天最高溫度約為5攝氏度,最低溫度約為零下15度。

貢獻
[編輯本段]

1月20日,該局噴氣推進實驗室宣布,勇氣號首次對火星土壤進行了取樣分析,獲得了一批寶貴數據,並意外發現了此前沒有料到的化學物質。科學家驚訝地發現,火星土壤里含有一種名叫橄欖石的化學物質,其形成通常與火山爆發有關。此外,科學家還在勇氣號傳回的土壤數據中發現了其它一些熟悉的化學元素,如鐵、硫、氯、氬、鎳和鋅等,其中鎳和鋅屬首次發現。他們據此推斷,火星表土可能是由一層顆粒較細的火山岩組成的。

2月7日,勇氣號成功地在一塊玄武岩類岩石上鑽出一個小洞。這是人類火星探測史上的首次岩石鑽孔。它花了3小時,用機械臂上的磨具鑽入一塊名為「阿迪朗達克」的岩石,鑽出的洞深 2.7毫米,直徑45毫米,以分析火星過去的地質構造。接下來,它利用顯微成像儀拍攝了岩石的顯微照片。

2月10日,勇氣號在火星表面行走了21.2米,打破了「旅居者」1997年創下的單日行走7米的紀錄。2月16日,它再次刷新了紀錄,走了27.5米。此前的2月15日,勇氣號還利用機械臂勘查了一塊與眾不同的岩石。科學家把這塊石頭昵稱為「米米」。它很可能蘊藏著豐富的火星地質史線索。

2月21日,勇氣號將機械臂伸到火星表面的一道淺溝里,尋找那裡曾經有水的線索。

3月5日,勇氣號第一次找到火星上曾有水存在的證據。它對一塊名為「哈姆佛雷」的岩石進行鑽孔。科學家在分析礦物質成分後認為,該岩石在形成過程中或剛剛形成之初曾有水滲入,礦物質隨水分進入岩石,形成結晶並留在岩石內部。

3月11日,勇氣號從火星上拍攝到了地球的照片。這是人類首次獲得從其它行星表面拍攝到的地球照片。照片拍攝於日出前1小時,其上的地球是一個「明亮的圓點」。照片是黑白的,但如果人站在火星車的位置眺望地球,可能會看到一個淡藍色的星球。

該火星車拍到的另一張照片記錄到一條又窄又短的光跡。科學家認為這可能是一顆流星,也可能是20世紀70年代升空的「海盜」2軌道探測器——它在完成探測使命後一直在圍火星旋轉。此外,它還拍到距地球約1500光年的獵戶星座中多個明亮的星體。科學家稱,拍攝天文照片並不在火星車的主要使命之列,但這些照片有助於研究夜間火星大氣中的灰塵和水氣含量。

4月1日,科學家又宣布,勇氣號在其著陸區發現了火星上過去可能有水的新證據。它對一塊名為「馬扎察爾」的火星玄武岩進行探測發現,該岩石外部被多層不同的塵埃所覆蓋。這一發現強有力地表明,古謝夫區域曾有自己的水源供應。探測顯示, 「馬扎察爾」很顯然曾受到過與流體有關的改造。不過曾在古謝夫存在過的水有可能是地下水,水量也許沒有機遇號著陸的梅里迪安尼平原曾有過的水多。

8. 勇氣號火星探測器的研究成果

美國噴氣推進實驗室日前宣布,正在火星表面的勇氣號首次對火星土壤進行了取樣分析,
獲得了一批寶貴數據,並意外發現了此前沒有料到的化學物質。科學家驚訝地發現,火星土壤里含有一種名叫橄欖石的化學物質,其形成通常與火 山爆發有關。此外,科學家還在勇氣號傳回的土壤數據中發現了其它一些熟悉的化學元素,如鐵、硫、氯、氬、鎳和鋅等,其中鎳和鋅屬首次發現。他們據此推斷,火星表土可能是由一層顆粒較細的火山岩組成的。2月7日,勇氣號成功地在一塊玄武岩類岩石上鑽出一個小洞。這是人類火星探測史上的首次岩石鑽孔。它花了3小時,用機械臂上的磨具鑽入一塊名為「阿迪朗達克」的岩石,鑽出的洞深 2.7毫米,直徑45毫米,以分析火星過去的地質構造。接下來,它利用顯微成像儀拍攝了岩石的顯微照片。
2月10日,勇氣號在火星表面行走了21.2米,打破了「旅居者」1997年創下的單日行走7米的紀錄。
2月16日,它再次刷新了紀錄,走了27.5米。此前的2月15日,勇氣號還利用機械臂勘查了一塊與眾不同的岩石。科學家把這塊石頭昵稱為「米米」。它很可能蘊藏著豐富的火星地質史線索。
2月21日,勇氣號將機械臂伸到火星表面的一道淺溝里,尋找那裡曾經有水的線索。
3月5日,勇氣號第一次找到火星上曾有水存在的證據。它對一塊名為「哈姆佛雷」的岩石進行鑽孔。科學家在分析礦物質成分後認為,該岩石在形成過程中或剛剛形成之初曾有水
滲入,礦物質隨水分進入岩石,形成結晶並留在岩石內部。
3月11日,勇氣號從火星上拍攝到了地球的照片。這是人類首次獲得從其它行星表面拍攝到的地球照片。照片拍攝於日出前1小時,其上的地球是一個「明亮的圓點」。照片是黑白的,但如果人站在火星車的位置眺望地球,可能會看到一個淡藍色的星球。該火星車拍到的另一張照片記錄到一條又窄又短的光跡。科學家認為這可能是一顆流星,也可能是20世紀70年代升空的「海盜」2軌道探測器——它在完成探測使命後一直在圍火星旋轉。此外,它還拍到距地球約1500光年的獵戶星座中多個明亮的星體。科學家稱,拍攝天文照片並不在火星車的主要使命之列,但這些照片有助於研究夜間火星大氣中的灰塵和水氣含量。
4月1日,科學家又宣布,勇氣號在其著陸區發現了火星上過去可能有水的新證據。它對一塊名為「馬扎察爾」的火星玄武岩進行探測發現,該岩石外部被多層不同的塵埃所覆蓋。這一發現強有力地表明,古謝夫區域曾有自己的水源供應。探測顯示, 「馬扎察爾」很顯然曾受到過與流體有關的改造。不過曾在古謝夫存在過的水有可能是地下水,水量也許沒有機遇號著陸的梅里迪安尼平原曾有過的水多。

9. 盤點太空歷史上那些驚險的救援故事

從無畏地太空行走,到玩命地降回地球,太空中充滿了英雄的故事——那些把太空任務從災難的邊緣拯救回來的驚險故事。

10.羅塞塔/菲萊

時間:2014年11月12日

事件:菲萊探測器上的「魚叉」裝置沒有正常工作,准備了10年的登陸彗星任務幾乎失敗。

羅塞塔飛船伴飛67P彗星超過了10年,飛行了64億千米,於2014年6月進入預定軌道。接下來的任務是讓菲萊探測器在彗星表面登陸,並採集實驗樣本。

負責該項目的團隊希望菲萊探測器以每秒1米的速度靠近彗星表面,用其三條腿輕輕地落在一塊平坦的地面。然後用「魚叉」裝置將探測器固定在彗星表面。然而,菲萊並沒有完全按計劃進行著陸。

當時魚叉裝置沒有正常工作,使菲萊探測器在著陸時從彗星表面彈起,經過兩次彈起後才落地。在彈離預定的著陸地點之後,地球上的科學家們根本不知道這個探測器最終將在哪裡著陸。當菲萊傳回第一個圖像時,可以看到彗星表面有凸起的岩石、石塊、羽狀氣體和塵埃,而圖像還清晰地顯示,它的一邊是懸崖,一條腿還懸空著。

最危急的事情是,菲萊正好落在了懸崖下的一個山洞中,如果沒有足夠的陽光,菲萊的電池將會耗盡,其處境將非常危險,任何外力撞擊都可能將它撞到太空中。然而盡管面臨著種種危險,菲萊還是完成了它的第一次科學實驗,並發回了實驗數據,為人類提供了珍貴的研究證據。

菲萊的主電池在登陸後57小時耗盡,此後它進入了休眠模式。但在休眠之前,科學家們嘗試了大膽的營救行動。他們將探測器抬高了4厘米,並旋轉35度,希望太陽能電池板重新定位,這也許能讓它在彗星靠近太陽時接收到更多的太陽能並醒來。然而這個營救行動最終並未成功。在2015年6月到7月之間,隨著彗星抵達近日點附近,菲萊曾經短暫蘇醒並與羅塞塔飛船建立了通訊聯系,但隨後很快聯系再次中斷。2016年9月2日,羅塞塔用高解析度相機拍攝到了菲萊探測器,它被卡在67P彗星的一條黑暗裂縫中……此時,距離羅塞塔任務正式結束已經不足20天。

本文源自大科技*科學之謎 2016年第11期雜志文章、歡迎廣大讀者關注我們大科技的微信號:hdkj1997

10. 火星探測器資料

按照最初的設計,兩部漫遊者機器人將會在火星上工作90個火星日。然而出人意料的是,漫遊者的健康狀況非常好,最終它們可能會在火星上工作1000個火星日。所以假如一切如願,那麼現在正是漫遊者火星之旅的中點

假如向一張展開的世界地圖上隨意擲一枚硬幣,則這枚硬幣很可能會葬身「汪洋大海」。那麼,假如向火星地圖上擲硬幣,又會發生怎樣的情況呢?2003年,8億美元化作了美國宇航局的兩枚「硬幣」飛向火星。這兩枚「硬幣」的名字叫做「火星探索漫遊者」,是兩部能夠在火星上漫步的機器人。從它們分別在2003年底和2004年初登陸火星,至今,它們已經在那裡度過了將近500個火星的日日夜夜,也經歷了許多奇遇。

小旋風相伴
漫遊者作為繼1997年的火星探路者之後首次登陸火星的美國探測器,它們再三延長的探索活動背後始終存在一個疑團,甚至有人開玩笑說,也許是火星人在搞鬼。這個疑團就是:漫遊者為什麼會有這么好的精神?
漫遊者是靠太陽能板來獲得能量的,所以當火星上的塵土慢慢將太陽能板遮蔽起來,它們也就會失去活力。最初的90天任務就是據此確定的。但奇怪的是,在漫遊的過程中,兩部機器人———勇氣號和機遇號———太陽能板上的塵土數次被外力清除了,這是科學家們始料不及的。
最近的一次這種情況就發生在今年3月。正常情況下,勇氣號和機遇號的太陽能板分別能為它們提供每天0.9千瓦時的電力,但在3月5日,科學家小組發現勇氣號太陽能板的電力迅速下降到了0.35千瓦時———下降了將近2/3。勇氣號攜帶的相機拍攝了它的太陽能板,照片顯示,太陽能板上已經蒙上了厚厚的一層塵土。科學家們不由得擔心,勇氣號的旅程或許將就此結束。
但是奇跡出現了。就在人們一籌莫展之際,火星上颳起了陣陣小旋風。小旋風輕輕鬆鬆就把勇氣號太陽能板上的塵土給吹走了。勇氣號太陽能板的電力也回升到了每天0.8千瓦時,勇氣號轉危為安。與此同時,勇氣號的相機也首次抓拍到了火星小旋風的照片。
科學家相信,就是這種火星小旋風一次又一次吹走了勇氣號太陽能板上的塵土,使得它的漫遊得以繼續。那麼,身處火星另一面的機遇號的太陽能板上的塵土又是如何被清除的?科學家們至今還沒有得到明確的答案。漫遊者項目的首席科學家史蒂夫·斯庫里斯說,風也許起到了幫助作用,但還不完全是風的作用,或許還有霜,他們目前尚不能很好地理解這一現象。

遇到大麻煩
勇氣號也並不總是那麼幸運的,它曾經遇到過大麻煩。去年夏天,它的右前輪突然不能正常轉動了,好像是有什麼東西卡住了它的齒輪箱。
勇氣號和機遇號是設計上完全相同的雙胞胎機器人,它們都有六個輪子,每個輪子高25厘米。它們靠這些輪子在每天的工作時間里最多可以行進大約100米。看上去這種速度可真夠慢的,但要知道,漫遊者的行進速度並不是由它們的輪子決定的。漫遊者攜帶的科學儀器要將獲得的數據處理妥善後才會允許輪子再向前滾動一點。著陸點附近的「路況」是當初選擇著陸點的重要依據之一。任何高於25厘米的障礙物對於漫遊者來說都是不可逾越的。
為了弄清勇氣號右前輪的故障原因及解決辦法,工程師們開始用實驗室里1∶1的漫遊者模型來模擬火星上的情況。這個模型足以亂真,就連漫遊者上的最小部件都不放過。工程師們一面利用模型反復琢磨出了故障的輪子和齒輪箱,一面控制勇氣號暫時用五個輪子行走。在設計上,漫遊者的六個輪子都是可以獨立控制的。
工程師們想盡辦法,花了數月時間才確認原來是潤滑劑出了問題———潤滑劑不能正常注入齒輪箱。於是,他們讓右前輪多休息少工作,並且工作中一半時間前進一半時間倒退,最終又使得潤滑劑能夠正常注入齒輪箱,化解了危機。
機遇號的輪子在今年4月13日也出現故障,目前地面人員已經失去了對它的控制。機遇號靠5個輪子仍然能夠行走,但動作的精準程度會受到影響。最近它似乎又陷在了沙子里,動彈不得。工程師們正在地球實驗室中通過操控模型來尋找解救它的方案。

在海邊漫步
在過去的時間里,機遇號在火星上的最大發現,就是它正站在一條古老的海岸線上。它發現,火星上曾經比現在溫暖和濕潤得多,曾經存在過含有鹽分的液態海洋。這一發現還被《科學》雜志評為了2004年最大的科學突破。
機遇號最初獲得的一條線索是灰赤鐵礦。灰赤鐵礦其實就是一種鐵銹,地球上大部分的鐵在地球形成早期沉到了地心,而火星因質量比地球小得多,就有很多鐵留在了它的表面,為灰赤鐵礦的形成提供了原料。在地球上,灰赤鐵礦廣泛地存在著,你通常可以在靜水、溫泉中找到它,有時火山活動也可以帶來灰赤鐵礦。所以,灰赤鐵礦的存在就意味著很可能有液態水存在。
後來,機遇號通過對火星岩石的分析又陸續發現了其他四條證據,它們共同強烈暗示著火星上曾存在液態海洋。機遇號在岩石中及岩石周圍發現了直徑為數厘米的球狀物體,它們的化學組成與岩石不同,它們應該是由液態水中的物質凝固而成的;機遇號的照片中顯示,岩石上有一些扁平的小洞,這些小洞應該是結晶體在水中分解後遺留下來的;機遇號的光譜儀在岩石內部探測到了大量的硫磺,這些硫磺只有可能來自於水環境中形成的硫酸鹽;機遇號的另一架光譜儀找到了黃鉀鐵礬,這是一種通常在水中形成的罕見物質。
機遇號發現火星海洋之後不久,勇氣號在火星的另一面也發現了液態水留下的痕跡,只不過那裡的水看起來要少很多。它們倆的發現共同暗示,過去的火星比現在要溫暖和濕潤,是一個適合生命存在的環境。

去年夏天,機遇號在火星上拍攝到的自己的影子

打磨器磨禿了
從設計上來講,漫遊者本身並不具備發現火星生命的能力。英國《新科學家》雜志在漫遊者登陸火星一周年之際曾評論說,要想回答人們追尋已久的火星生命問題,惟一的辦法就是人類親自踏上火星去看一看。
實際上,包括漫遊者在內的火星探測器都將為人類登陸火星的地點選擇提供幫助。科學家們在擲漫遊者這兩枚硬幣時就頗花費了一番心思。除了前面提到的「路況」問題外,還有另一個重要的決定因素,就是著陸點要具有高度的科研價值,用項目科學家的話來說,就是「跟著水走」。科學家最終從155個候選地點中選出了兩個:一個是巨大的古謝夫隕坑,一個是梅里迪亞尼平原。所以,兩枚「硬幣」並不是隨意擲出去的。
每一個漫遊者都像是一個全副武裝的地質學家,它們在考察火星岩石的時候有一件利器———岩石打磨器。岩石打磨器上鑲嵌著鑽石,能夠在兩個小時的時間里在任何可及的岩石上打磨出一個直徑45毫米、深5毫米的淺坑。這些聽上去很淺的小坑在尋找水的過程中幫了科學家的大忙。因為打磨工作能夠把層岩表層受到環境影響的部分去除掉,從而看到層岩內部更原始的狀態。
現在,岩石打磨器上的鑽石都已經被磨光了,已經不能像起初那樣把岩石打磨出一個坑來。但即便是這樣,用它在岩石上磨一磨,也仍然會對科學家研究地質起到幫助。

給落日拍照
依靠太陽能,漫遊者兄弟日出而作,日落而息。機遇號就連在觀察日落的過程中也能發現不同尋常的東西。
登陸火星大約一個月後,機遇號在一天下午5點30分的時候(火星時間),向著火星的地平線方向捕捉到了一組日落的照片。照片里,藍色的天空上一個不大的白點正位於遠山上方,白點四周還有一圈藍暈。
從這組照片中可以看出,太陽在落山的過程中,其光芒被越來越多的沙塵所阻擋。沙塵的程度要比美國宇航局前一個火星登陸任務中所觀察到的多得多,大致與城市中糟糕的揚沙天氣相當。
用於此次拍攝火星落日的相機是漫遊者攜帶的全景相機。這種相機是人類迄今送往另一顆行星的最為先進的成像設備,機遇號登陸後很快就用全景相機對四周進行了360度的拍攝。

欣賞火星「日食」
去年3月,機遇號還有幸首次目睹了火星上的「日食」。也許在這里說「日食」會引起誤會,因為火星上的「日食」與我們地球上日食實在是相差甚遠,但是除此之外也沒有一個更好的稱謂可用。
火星有兩顆自然衛星,它們都比我們的月球小得多,或者可以說,它們就像是兩塊形狀不規則的巨石。它們的直徑一個相當於23公里,另一個只相當於13公里。在視野中,兩顆衛星就僅僅是兩個小黑點,所以當所謂的火星日食發生時,也僅僅是有兩個小黑點從日面上經過而已,就像是兩顆會移動的太陽黑子。
機遇號看到的日食是由火衛一引起的。它歷時很短,只有20多秒鍾時間。這也是火星日食的一個特點。火衛一引發的日食時長大概在30秒左右,火衛二的長一些,能夠達到3分鍾。相比之下,地球上的日全食通常會持續數分鍾時間,但不會超過8分鍾。

還曾遭遇UFO
勇氣號登陸後不久,居然在漫步的過程中意外拍攝到了UFO!從它拍攝的一些照片中可以看到,在火星上空有個顯而易見的黑點。起初有人猜測,這可能是火星的衛星。如果僅僅從地理位置來講,勇氣號和機遇號所在的位置倒是的確都能夠觀察到火星的兩顆衛星。假如置身火星的南北緯70度的范圍內,你將能夠看到兩顆「月亮」同時掛在夜空。不過,如果檢查更多的照片就會發現,那些黑點時有時無。
天文學家則懷疑,那也許是正在環繞火星飛行的人類探測器。因為人類已經先後向火星發射過數十架探測器,其中許多都是環繞火星運行的軌道探測器,火星上空變得越來越擁擠,看到其中某一架也不算稀奇。他們猜測,勇氣號拍攝到的可能是美國30年前發射的海盜號探測器。
但去年夏天,天文學家還是否定了這種猜測。他們給出的最終解釋是:那個黑點是人類首度看到的火星流星!研究表明,勇氣號拍照時火星上空正在發生一場流星雨。

展望未來
火星上的一天要比地球上的稍微長一點,確切地說是24小時39分35秒。按照最初的設計,兩部漫遊者機器人會在火星上工作90個火星日。然而出人意料的是,漫遊者的健康狀況非常好,它們的工作也被一再續約。今年4月初,漫遊者項目的科學家宣布,他們將第三次延長漫遊者的探索計劃,最終漫遊者可能會在火星上工作1000個火星日。
所以假如一切如願,那麼現在就正是漫遊者火星之旅的中點。展望未來的旅程,項目科學家一方面相當樂觀,認為漫遊者可以工作到明年9月份以後;另一方面也十分謹慎,因為今後任何一個故障或者冒失的操作都有可能讓任務中斷。
今年1月初,美國宇航局的機器和人類探索火星路線圖委員會召開了第一次會議。按照美國目前的探索火星路線圖,今年8月份將發射「火星偵察環繞者」探測器,2007年發射「鳳凰號」登陸探測器;2009年發射火星科學實驗室,能夠對甲烷作出高靈敏度、高精確度的探測;2013年到2020年間還將發射能夠將火星物質樣本帶回地球的探測器。最終的目標是以血肉之軀的宇航員代替鋼筋鐵骨的機器人,登陸火星。

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