凭借着迄今为止最先进设备 的火星地图,美国国家航空航天局（NASA） 的“毅力号”（Perseverance）火星漫游车在降落过程中将有能力辨识并防止危险性,对这颗红色星球进行探寻。　　毅力号是 NASA斥资27亿美元 的“火星2020”任务 的核心部分,订于7月30日从佛罗里达州卡纳维拉尔角 的空军基地升空升空。如果一切按计划展开,这台和小汽车差不多大 的火星车将于2021年2月18日迫降在火星 的杰泽罗陨石坑（Jezero Crater）内。

　　杰泽罗陨石坑长大约45公里,在古代曾不存在过一个湖泊和一个三角洲,这使它沦为毅力号找寻生命、收集样本 的理想目 的地。这个陨石坑 的地形崎岖不平,特别是在是 在三角洲区域。

因此,尽管任务研究人员对该区域十分感兴趣,但对工程师来说这又是 一个不利 的挑战。他们首要 的任务就是 让这个6轮机器人安全性迫降。　　“火星2020”任务使用了多项新技术来庆贺这一挑战,其中最重要 的一项技术是 “地形比较导航系统”（Terrain-Relative Navigation,全称TRN）,这将使任务在“空中吊车”上升阶段能评估杰泽罗陨石坑在降落过程中 的地形风险,并在适当时自动转变航向。美国地质调查局（USGS）天体地质科学中心利用NASA火星勘测轨道飞行器上 的“高分辨率光学科学设备”（HiRISE）捕捉到 的图像,分解了一幅火星杰泽罗陨石坑 的数字地形模型图像。

这里展出 的是 拼凑图像 的一部分,该图像将作为基础地图,用来表明火星地表 的危险性之处。在NASA 的“毅力号”火星车上,该地图将被用作“地形比较导航系统”系统,以协助确认最后在杰泽罗陨石坑中安全性降落 的方位。　　这项新技术就用到了开创性 的地图学成果。利用NASA火星勘测轨道飞行器取得 的图像,美国地质调查局 的研究人员绘制了两幅地图。

“火星2020”任务 的摄像头将较为火星表面 的图像和地图,要求如何在最安全性 的地方降落。　　详尽且精准 的火星地图　　美国地质调查局绘制 的这两幅地图中,一幅地图 的分辨率为每像素25厘米,准确认为了杰泽罗陨石坑中古三角洲附近 的着陆点周围 的危险性,该地图也将作为任务行动 的基础地图。

另一幅地图是 更加传统 的地表结构图,分辨率为每像素6米。　　“火星2020”任务将于明年2月在穿过火星红色天空时摄制到杰泽罗陨石坑 的图片。随后,它配备 的TRN系统将把这些图像与校准 的地图展开较为,方法类似于面部辨识软件所使用 的技术。

　　美国地质调查局天体地质科学中心 的地球物理学研究人员罗宾·费加森说道：“然后它可以辨识,‘我们是 否迫降在一个红色像素上？’如果是 的话,就升空偏移火箭,尽量地导航系统到最近 的绿色像素。”　　“火星2020”任务必需在没任何人类协助 的情况下作出这样 的要求。在降落当天,火星与地球 的距离大约2.09亿公里,这意味著任务控制中心收到 的信号抵达毅力号必须11分钟以上。

火星车 的整个转入、上升和降落（entry, descent and landing,全称EDL）过程将持续7分钟。TRN技术应当不会使“火星2020”任务 的“可怕7分钟”降落过程不那么可怕。

美国地质调查局天体地质科学中心利用NASA火星勘测轨道飞行器 的“背景摄影机”（CTX）摄制 的图像,制作了这幅火星杰泽罗陨石坑 的拼凑图像。该产品配备在毅力号火星车上,作为“现实”数据集。在2021年2月18日 的转入、上升和降落过程中,毅力号 的“地形比较导航系统”系统将用于该数据集对自身展开相对于火星表面 的定位。

　　在美国国家航空航天局于2019年公布 的一段关于TRN 的视频中,喷气前进实验室（JPL） 的“火星2020”任务引领及掌控工程师斯瓦蒂•莫汉说道：“如果我们没地形比较导航系统（TRN）,安全性迫降在杰泽罗陨石坑 的概率约是 80%到85%。但对于‘火星2020’,我们可以把每次安全性迫降在杰泽罗陨石坑 的概率提升到99%。”喷出气动力实验室修建了毅力号,研发了TRN系统,并将负责管理该在火星上 的任务操作者。

　　美国地质调查局在这次火星任务中扮演着 的关键角色并不想人深感吃惊。几十年来,该机构绘制了许多详尽 的地外区域地图。正式成立于1963年 的太空地质科学中心,目 的就是 在NASA 的阿波罗任务之前绘制出有月球表面地图,并协助宇航员展开月球漫步训练。

美国地质调查局局长吉姆·雷利是 前NASA宇航员,曾继续执行过三次航天飞机任务,他说道：“那里具有历史悠久 的历史,并仍然沿袭到今天。”　　在火星上准确降落　　“火星2020”任务还将首次应用于一项取名为“距离启动时”（Range Trigger） 的EDL技术,该技术还包括更加准确、更加有针对性 的降落伞部署。

　　“早期 的任务是 在航天器超过预计速度后尽量早于地部署降落伞。与此有所不同,‘火星2020’任务 的‘距离启动时’技术是 基于航天器相对于预期降落目标 的方位来部署降落伞,”NASA官员在一份对任务EDL技术 的叙述中写到,“‘距离启动时’策略可以使‘火星2020’毅力号火星车更加相似科学家最想要研究 的着陆点,可以将火星车到主要工作地点 的行经时间增加一年之多。”　　“火星2020”任务将通过空中吊车系统将毅力号迫降在杰泽罗陨石坑 的地面,已完成EDL过程操作者。

这种方式并不新奇,2012年,毅力号 的前身“奇怪号”火星探测器就利用该技术安全性迫降在盖尔陨石坑。不过,空中吊车降落是 如此引人注目且具备科幻色彩,在任何关于“火星2020”任务降落技术 的辩论中都有一点提到。　　毅力号在降落后也将测试一些新的 的技术。

比如,毅力号配备一台取名为“MOXIE” 的仪器,将在二氧化碳占到主导 的火星平流层大气中产生氧气,为其他能协助宇航员探寻这颗红色星球 的设备铺平道路。一架取名为“独有号”（Ingenuity） 的小型直升机将随毅力号前往火星,并将在那里沦为第一架在地球以外世界中飞行中 的旋翼飞行器。　　当然,“火星2020”首先是 一项科学任务。

降落后,毅力号 的主要任务将还包括找寻古代火星生命痕迹,详细描述杰泽罗陨石坑 的地质特征,并搜集和留存样本,以待将来回到地球。一项由NASA和欧洲空间局（ESA）合作 的任务将把这些完整 的火星物质送回地球,可快最先在2031年。（任天）。

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