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探索金星 NASA研發極端環境漫遊車

這台金星漫遊車被稱為“AREE”,全稱是“極端環境自動漫遊車”(The Automaton Rover for Extreme Environments)。(NASA/JPL)

金星地獄般的大氣壓力是地球的92倍,可以壓跨多數潛水艇,地表平均溫度達864華氏度(攝氏462度),這個溫度足以熔化鉛。精密的電子系統往往無法承受極端的高溫、高壓和硫酸氣體的侵蝕。為避免使用電子設備,美國航空航天局(NASA)研發的一款漫遊車或許能更好的探索金星表面的惡劣環境。

NASA在加利福尼亞州帕薩迪納的噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)正在研製設計金星漫遊車,而計設的理念來自於老掉牙的機械式計算機和一戰時期的坦克。

受機械式計算機啟發,AREE最早由JPL工程師納森·尚德(Jonathan Sauder)2015年提出,機械式計算機由槓桿、齒輪等機械部件而非電子部件構成。

漫遊車中心的風力渦輪機為機械式計算機供電,這樣漫遊車可以翻山越嶺。但金星的環境仍是巨大的挑戰,沒有宇宙飛船能在金星表面停留超過幾小時。

金星上一次的來訪者是蘇聯在20世紀70年代和80年代發射的無人探測器,它們發回了一小部分圖像。拍到了金星崎嶇的地表和充滿煙霧的世界。

尚德和同事在製作原型機,研究熱脹如何影響運動部件。蘇聯的探測器部件被設計成熱膨脹:部件在加熱到金星的溫度前不會正常工作。

考慮到對金星表面如此陌生,機動性是一大挑戰。尚德起初的想法受荷蘭藝術家泰奧·揚森(Theo Jansen)製作的仿生獸(Strandbeests)的啟發,仿生獸利用塑膠、木頭等常見的無生物物體所創造,藉由力學的原理和風力的推動,可以做出一些仿生動作,甚至可以自行躲避障礙物。

最後,仿生獸被認為不適合在岩石地形上作業,尚德開始考慮將一戰坦克作為替代,這些坦克的履帶可以穿越壕溝和土坑。

科學家面臨的另一個問題是通訊,沒有電子設備,如何傳送科學數據?在金星那種極端環境下,多數電子設備會在高溫下熔化或被硫酸氣體腐蝕。尚德表示:“在火星上使用的複雜的控制系統極不適合在金星上使用。”“但是一個全機械的漫遊車則可以在金星上呆一年。”

目前的計劃是使用另一項古老的科技:摩斯電碼。

軌道航天器可以通過雷達向漫遊車傳送信號,漫遊車將安裝一個雷達目標,如果設計外形正確,將起到反隱形技術(stealth technology in reverse)的作用。隱形戰機通過特殊的外型設計來降低雷達反射。 Sauder正在設計這些目標的外形以反射信號。在雷達目標前面添加旋轉快門,使漫遊車打開和關閉明亮的反射點,與海軍船隻上的信號燈相似。

JPL團隊根據AREE部分理念進行細化和原型設計,團隊希望充實漫遊車的概念,最終能研究金星的地質情況,甚至鑽探一些樣本。◇

阿波羅網責任編輯:夏雨荷 來源:大紀元 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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