好奇号核动力火星车 人类从18世纪开始探索火星

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虽然太阳能动力也可以在火星上工作，但是会遇到些问题。有时火星灰尘会遮挡90%的太阳光，灰尘也会覆盖电池板。“好奇”号火星车重约900千克，是一辆较大的漫游车，大小如同一辆小型汽车带。它上面搭载有数台高能耗仪器，往往会同时开机运行，所以它的能量需求很高，因此依靠太阳能发电不能满足火星车的用电需求。

RTG中使用的是二氧钚(钚-238），放射性衰变使其变得非常炽热（左）。1945年美国投掷到日本长崎的原子弹升起的蘑菇云（右），该原子弹的代号为“胖子”，使用的核燃料为钚-239。

“好奇号”搭载有数台高能耗仪器，往往会同时开机运行，所以它的能量需求很高

“好奇”号火星车使用的是“放射性同位素热电池”(Radioisotope Thermoelectric Generator，缩写为RTG)提供电能。其原理是，通过热电偶装置把放射性同位素钚-238衰变产生的热直接转换为直流电来提供火星车的行驶和各项仪器设备使用。人造同位素钚-238的半衰期仅为88年，这意味着它的放射性衰减之快可以让它非常炽热。钚-238释放的是阿尔法射线，很容易被阻挡，这种物质不能用于核弹。RTG没有活动的部件，所以很可靠，并且放射性材料能够持续发热很多年。

据有关方面报道，从2003年以来，美国用于太空探测器上的所有钚-238全部购买自俄罗斯。总共购买了大约16.5公斤。2009年美国能源部呼吁重新开始制造钚-238。即便开始生产，五年时间生产的钚-238仅够一艘太空探测器所使用。



　18世纪末

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　　英国天文学家威廉 赫歇耳发现，火星南北两极的冰冠会随季节的变化，相应增大和缩小。其他观测也表明，火星与地球在自转周期、季节更替等许多方面比较相似。人们认为火星上可能存在生命。1877年

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　　意大利天文学家乔万尼 斯基亚帕雷利绘制了第一幅详细的火星地图。地图上包含许多条被他称为canali（意大利语，意有水沟）的线条，后来被误传为canals（即运河），成为火星人存在的“证据”。1909年，新的观测否定了火星运河的存在。1894年

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　　美国天文学家威廉 华莱士 坎贝尔首次对火星的大气进行光谱分析观测，发现火星大气中既没有水，也没有氧气，不适合生命生存。1965年

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　　美国的水手4号探测器飞越火星，发现那里是干燥的不毛之地。探测器还发现火星没有磁场保护，强烈的紫外线可以直射表面，足以杀死任何已知的生命。这是第一个成功飞越火星的探测器。同年，苏联发射的探测2号也成功飞越火星。1971年

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　　苏联的火星2号和3号试图登陆火星。火星2号坠毁，3号成功着陆，成为第一个“活着”踏上火星的探测器。不过它不幸遭遇火星沙暴，仅工作了22秒，便与地球失去联系。1971年

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　　美国的水手9号探测器进入绕火星轨道，成为第一颗环绕其他行星运行的人造卫星。探测器拍摄了火星全貌，确认火星上不存在运河，火星的一个半球上有许多环形山，另一个半球则比较平坦。1975年

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　　美国海盗1号和2号探测器释放的着陆器成功登陆火星，携带了大量设备，对火星土壤中是否存在微生物进行了4项实验检测。其中一项给出了肯定的结果，但随后科学家发现，无生命的化学过程也可以解释这一结果。1976年-1996年　　干燥荒芜的火星失去了魅力，火星探测事业陷入低潮。苏联在此期间发射的福波斯1号和2号、美国发射的火星观察者号全都在前往火星的途中与地面失去联系。1996年

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　　美国科学家戴维 麦凯在《科学》杂志上撰文，宣布在一块名为ALH84001的火星陨石中发现了一种类似细菌的火星生物化石，引起极大争议。现在的主流观点认为，这些结构是非生命的化学现象产生的。1996年

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　　美国发射“火星环球勘测者”，1年后进入绕火星轨道，开始了近10年的火星探测任务。它拍摄了火星全球的清晰影像，证实火星不像地球这样拥有一个全球性磁场，无法阻止对生命有害的宇宙线直射表面。1997年

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　　美国的“火星探路者”号成功着陆，并释放出第一台火星漫游车“旅居者”。漫游车在火星上漫游了85天，传回大量证据，暗示火星过去一段时期曾经温暖潮湿，拥有浓厚的大气。2000年

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　　根据火星环球勘测者的数据资料，美国科学家迈克尔 马林和肯尼思 埃杰特在《自然》上发表文章，宣称在火星上找到的类似洪水冲沟的结构，是由仍在流动的地下水造成的。不过2006年月球上发现了类似的结构，暗示这也可能是微陨石尘撞击的结果。2001年

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　　美国的奥德赛探测器成功进入绕火星轨道。2002年，NASA宣布奥德赛上的伽马射线谱仪和中子谱仪探测到了大量的氢，表明火星南极到南纬60度地区，地下1米~3米处存在大量的水冰。不过这一结果仍然受到广泛的质疑。2003年

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　　美国的勇气号和机遇号火星漫游车先后登陆火星。2004年3月，NASA宣布机遇号发现有力证据，证明火星过去曾是一颗湿润的行星。原本设计寿命为90天的漫游车，至今仍活跃在火星表面。2003年

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　　欧洲空间局的火星快车成功进入绕火星轨道，它所携带的猎兔犬2号却在着陆火星时失踪。2004年，火星快车在火星大气中检测到分布不均匀的微量甲烷，为火星上可能存在生命提供了新的证据。2005年，火星快车又检测到了微量的甲醛，同样可能与生命有关。2006年

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　　NASA公布了火星环球勘测者拍摄的照片，显示火星一座环形山的山壁上出现了原本没有的新沟渠，证明现在的火星表面仍然不时有液态水流淌。也有科学家质疑，认为陨石可以解释这一现象。同一年，火星环球勘测者与地面失去了联系。2007年

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　　3月，NASA宣布，如果火星南极冰冠全部融化为液态水，足够淹没整个火星表面，形成一个深达11米的海洋。2007年

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　　NASA在2007年8月发射了“凤凰”号火星着陆器，并于2008年5月在火星北极地区富含水冰的地方登陆。此行钻探了火星的极地，在地下冰层中寻找火星过去的气候记录。2008年

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　　NASA于2011年11月发射了火星科学实验室（“好奇号”火星车），预计于2012年8月6日（北京时间）登陆火星，接替目前的火星漫游车继续执行火星考察任务。它的设计寿命为1个火星年（大约为2个地球年）。2011年

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　　中国和俄罗斯于2011年联合发射了“福波斯”探测器，准备在火星的一颗卫星上着陆，并采样返回地球。它搭载了中国的一颗小卫星——“荧惑一号”，进入绕火星轨道，执行火星空间环境的探测任务。非常可惜的是，由于末级火箭未能按预期点火，导致这个探测器未能脱离地球的轨道，最终在2012年年初坠入了地球大气层烧毁。