美国未来火星车大揭秘

        　　据美国《连线》杂志网站报道，在登陆火星后，机遇号和勇气号火星车在过去5年里都曾陷入火星土壤里难以动弹。美国宇航局(NASA)对火星车发生的种种故障都记录在案，以为更好地研制下一代新型外星车提供借鉴。
　　2005年，机遇号火星车车轮陷入“炼狱”沙丘，而挣扎脱离这个沙丘花费了超过5个星期的时间，包括计划、测试和小心翼翼的驾驶操作。陷住它的沙丘约有30厘米高，2.4米宽。 在上周，勇气号火星车身陷一个科学家称为“特洛伊”的沙坑。给勇气号火星车下达指令的科学家团队的已经暂时停止运行“勇气”号，他们开始研究该火星车周边的地形，打算在帕萨迪纳美国宇航局喷气推进实验室利用一个试验车进行驱动选项模拟实验，希望使勇气号火星车早日摆脱困境。但是勇气号火星车的前景并不乐观，它可能要被困在“特洛伊”沙坑长达数周，甚至永远被困在那里。
　　但是科研人员通过改进设计，未来外星车将很可能轻而易举地摆脱勇气号和机遇号火星车遭遇的困境。 据悉，美国宇航局科学家正在研制一系列新型外星车，它们行进的方式非常独特，在不远的将来就会取代常常被困的勇气号和机遇号火星车。
　　“登山者”(CLIFFBOT)
“登山者”(CLIFFBOT)
　　对火星车来说最艰难的任务是攀爬陡峭的山坡。 火星最有趣的地貌，比如悬崖上暴露的岩石和陨石坑里的溪谷，对于机遇号和勇气号火星车来说都是无法到达的。 科学家们担心火星车会在那里翻车，或者如果它们进入陨石坑的溪谷，它们就无法返回。而“登山者”由于借鉴了登山者的登山技能，将能轻易地攀爬悬崖或深入陨石坑。 像登山运动员一样，“登山者”被用改进的鱼线紧紧栓在悬崖顶部的锚定物上。这样“登山者”就能够爬下80度的陡崖，在陡崖底部拍照，取回土壤样本。
　　“登山者”已经把双脚弄脏了， 因为在过去的三个月，它一直在挪威进行场地练习。不过由于那里过于寒冷，它的电池被冻坏，它也不得不躲避北极熊的侵扰。
　　“攀岩者”(LEMUR)
“攀岩者”(LEMUR)
　　“攀岩者”纯粹是依靠自身的灵敏性来解决攀爬难题。 “攀岩者”的全称是有限征程机械用途机器人，设计用来帮助建造在轨飞行物。 攀岩者能够在光滑的镜子表面爬行，也能攀爬攀岩馆里的岩壁。 工程师们希望它能够想攀岩者那样在岩石或土壤上放置“抓手”。攀岩者仅有18英寸宽，因此它的功能很令人叹为观止。
　　“运动员”(ATHLETE)
“运动员”(ATHLETE)
　　庞大的“运动员”(全地形六腿宇宙探险者)是在“攀岩者”的基础上改造而成。 “运动员”的设计用途是在月球表面运送人员和装备，凭借大块头它能够征服复杂地形。 “运动员”模型宽达4米，预计真正的“运动员”外星车几乎是其两倍大。 在月球的山坡上，“运动员”外星车速度能达到每小时6英里，而且其中心部位保持水平。 也许听起来没什么，但是运动员外星车比勇气号和机遇号火星车要快100多倍。自从两台火星车登陆火星后，在5年多的时间里，机遇号和勇气号不过分别穿越了大约5英里的距离。 和已有的火星车不同，“运动员”不仅仅能绕过障碍物。 它能抬腿迈过障碍物，甚至它能做出像蝎子一样的威胁动作。“运动员”外星车很可能会配合其他外星车一起使用，比如在奥巴马就职典礼上出现的月球车。
　　不过如何把这一昆虫式的庞然大物运送到月球确是一个难题，工程师们担心运过去它就会散架。 它们将会被拆分，运抵月球后就会像巨大的蜘蛛机器人一样自动拼装起来。 还有一种办法就是把它分成两个三条腿“运动员”，到时能拼装在一起，或对接到其他月球车上。
　　“跳跃者”(HOPPER)
“跳跃者”(HOPPER)
　　“跳跃者”能够跳过小障碍物，因此它就不会浪费时间四处游荡。 这种外星车十分新颖，以至于美国宇航局还没有给它起好首字母缩略词名字，不过它却是美国宇航局跳跃机器人中最新的一种，能够省去围着障碍物绕来绕去的时间和能量。 早期的跳跃机器人跳跃时头部着地，因此需要头盔保护，这意味着它们不能跳得远，也不能运载易碎装备。 “跳跃者”外星车却能灵活地用六支装有弹簧的脚着地。 在地球上，“跳跃者”能跳大约1英尺高，而由于月球引力只有地球上的六分之一，它能在月球上跳6英尺高。 “跳跃者”的六条腿也都是可操控的，它能够在不同角度起跳和落地。 “跳跃者”腹部还装有小型马达陀螺仪，帮它校正方向，因此大可不必担心它在跳跃过程中会摔下来。
　　“轮轴”(AXEL)
“轮轴”(AXEL)
　　正如美国宇航局给这个新型外星车所起的名字一样，“轮轴”看上去非常简单，仅由一个两侧装有轮子的圆柱体组成。这也是美国宇航局新型外星车最简单的，但是其功能不容小觑。轮子能够翻越过半米高的岩石，而且由于其结构非常对称，“轮轴”外星车免除了外星车在陡峭山坡上最大的烦恼：翻车。Axel的机械臂可以绕轮轴进行360度旋转。机械臂的用途是收集土壤样本，并在遭遇复杂地形时为轮子提供推动力。
　　美国宇航局工程师沃尔普说，“纵使它翻了个底朝天也不要紧，因为底朝天就是头朝上，只不过是翻了个个儿”。
　　同“登山者”一样，轮轴外星车通过绳索和悬崖顶部的较大的外星车连接。绳索可以卷绕，“轮轴”能探索对未系绳机器人来说太过陡峭而无法到达的区域。只不过“轮轴”外星车更为皮实，能够承受更大的考验。 “轮轴”的轮子能够收起或充气，在着陆时能够缓冲很大的冲击力。 美国宇航局曾对“轮轴”的工作样式进行过模拟实验。“轮轴”从宇航局“凤凰”号登陆器实体模型的顶部甲板启程，利用绳索向下“攀爬”一个露出地面的岩层， 途中遭遇多岩地形。 其机械臂尾端可以摆动，“轮轴”很顺利地取回土壤样本装进连接两个轮子的圆柱体中。接下来只需要通过绳索把“轮轴”摇回来即可。
　　火星科学实验室MARS SCIENCE LABORATORY
火星科学实验室MARS SCIENCE LABORATORY
　　在美国宇航局新型外星车中，我们不得不提有最强火星车之称的“火星科学实验室”。“火星科学实验室”是在勇气号和机遇号火星车基础上改进研制的。尽管美国宇航局计划于2011年发射“火星科学实验室”，但这已是一推再推，而且该项目一直受到研制费用不断增加和一系列技术难题所困扰。其中最大的难题就是，“火星科学实验室”能够避免勇气号和机遇号经常化身陷沙坑的麻烦吗？
　　美国宇航局计划把“火星科学实验室”设计成最强大的火星探索飞船，它有六个轮子，体积是勇气号和机遇号的两倍，大约跟一辆小型运动型多用途车一样。它将比以往的任何任务都更加详细的研究火星的气候和地质概况。因为“火星科学实验室”的体积是勇气号和机遇号两倍大，所以在岩石地形上它能够跨越两倍高或两倍深的障碍物。
　　但是问题是，体积越大、重量越重，火星车就会陷得越深。美国宇航局科学家表示，“火星科学实验室”产生的地面压力和机遇号及勇气号一样大，它肯定也会遇到同样问题。有科学家表示，“火星科学实验室”可以改装更大的轮子，或少带科学仪器。但是也有科学家表达了不同意见，更大的轮子意味着难以运载，而少带科学仪器势必不利于开展科学研究。