NASA“毅力号”火星车成功着陆，展示先进复合材料技术实力

毅力号是NASA发射至外太空最大、最先进的探测器——得益于众多复合材料与结构——于2月18日成功着陆火星，历经203天太空旅程，穿越2.93亿英里（4.72亿公里）。美国加州南部NASA喷气推进实验室任务控制中心于美东时间下午3:55（太平洋时间上午12:55）确认着陆成功。

搭载突破性技术，火星2020任务于2020年7月30日从佛罗里达州卡纳维拉尔航天基地发射。毅力号任务是采集火星样本并返回地球雄心壮志的关键第一步。

“此着陆是NASA、美国及全球太空探索的关键时刻——我们站在发现悬崖边，磨刀霍霍重写教科书，”代理NASA局长Steve Jurczyk说。“火星2020毅力号任务体现国家在极端挑战中坚持不懈精神，激励并推进科学探索。任务诠释人类向未来坚持的理想，将助力2030年代人类火星探索。”

车身大小如汽车，重2,263磅（1,026公斤）的机器人地质学家与天体生物学家将经数周测试，随即启动为期两年对火星杰泽罗陨石坑的科学考察。探测器将考察杰泽罗古湖床与河口三角洲岩石沉积，表征区域地质与古气候，核心任务含天体生物学：寻找古微生物生命迹象。NASA与ESA（欧洲航天局）规划的火星样本返回任务，将让地球科学家用太大太复杂无法送往火星的仪器研究毅力号采集样本，搜寻确凿地外生命证据。

“因这些激动人心事件，来自另一星球精心记录位置的首批原始样本离返回地球更近一步，”NASA科学任务理事会副行政官Thomas Zurbuchen说。“毅力号是带回火星岩石风化层的第一步。不知样本将揭示何秘。但可能揭示惊天动地真相——包括地球之外曾存在生命。”

宽约28英里（45公里），杰泽罗陨石坑位于伊西迪平原西缘，火星赤道以北巨大撞击盆地。科学家确定35亿年前陨石坑拥自有河口三角洲且注满水。

为人类任务铺路

2020年7月发射前，NASA团队为毅力号装备大量先进结构、仪器、系统确保火星表面任务成功。

为毅力号提供电力与热能的电源系统是多任务放射性同位素热电发电机（MMRTG）。美国能源部（DOE）通过持续合作伙伴关系为民用航天应用开发电源系统，向NASA提供。

配备七大主科学仪器、有史以来送往火星最多相机、复杂样本缓存系统——称系送入太空首创——毅力号将搜寻杰泽罗区域古微生物化石遗迹，沿途采样。

“毅力号是有史以来最复杂的机器人地质学家，但验证微生物曾存在背负巨大举证责任，”NASA行星科学部主任Lori Glaze说。“虽机载仪器让我们获知良多，但可能需要地球上强得多的实验室仪器判定样本是否携带火星曾孕育生命的证据。”

复合结构在探测器成功着陆中扮关键角色——并将持续为未来任务护航。下降火星时，展开的着陆降落伞——着陆关键、支撑探测器重量——采用Teijin Aramid（荷兰阿纳姆）高性能对位芳纶纤维制降落伞悬索与伞带。

再者，作为进入下降热盾保护毅力号抵御入火星大气剧烈热流的气壳进入飞行器，由Lockheed Martin（美国科罗拉多利特尔顿）制造，结构支撑用Toray Advanced Composites（美国加州摩根山）碳纤维/氰酸酯预浸料。

Toray预浸料材料亦用于探测器着陆甲板结构部分。

“火星着陆始终极难，我们以延续过往成功为傲，”JPL主任Michael Watkins说。“但毅力号在延续成功的同时，也开辟新路、敢于面对表面任务新挑战。我们造探测器不只是为着陆，更为寻找收集最佳科学样本返还地球，其极复杂采样系统与自主性不只成就此任务，更为未来机器人与载人任务铺舞台。”

火星进入下降着陆仪表2（MEDLI2）传感器套件采集进入时火星大气数据，地形相对导航系统自主制导终末下降。两者数据有望助未来人类任务更安全、更大载荷登陆异星球。

火星表面上，毅力号科学仪器将大放异彩。Mastcam-Z是毅力号遥感桅杆（即头部）上一对可变焦科学相机，生成火星地貌高分辨率彩色3D全景。桅杆上SuperCam用脉冲激光研究岩石沉积化学性质，自带麦克风助科学家更懂岩石性质（含硬度）。

位于机械臂末端转塔上，行星X射线岩石化学仪器（PIXL）与拉曼与荧光扫描宜居环境有机物与化学物质仪器（SHERLOC）协同采集火星地质近距离数据。PIXL用X射线束与传感器套件深入岩石元素化学。SHERLOC紫外激光与光谱仪、广角地形传感器操作与工程成像仪（WATSON）成像，研究岩石表面，绘制特定矿物与有机分子分布——地球生命碳基构建模块。

探测器底盘搭载三科学仪器。火星地下探测雷达成像仪（RIMFAX）是火星表面首个穿透雷达，用于判定火星表面不同时期层状形成，数据可为未来探测地下水冰沉积传感器铺路。

着眼未来红色星球探索，火星氧气原位资源利用实验（MOXIE）技术演示将尝试从稀薄空气——火星稀薄且以二氧化碳为主的大气——制氧。探测器火星环境动力学分析仪（MEDA）在桅杆与底盘设传感器，提供当下火星天气、气候、尘埃关键信息。

当前挂载于毅力号腹部，微型Ingenuity火星直升机为技术演示，将尝试在另一星球首次动力可控飞行，旋翼由碳纤维与泡沫芯构造。

项目工程师与科学家未来一两月将全面测试毅力号每仪器、子系统、子程序。随后部署直升机至表面进行飞行测试阶段。若成功，Ingenuity可为红色星球探索增添空中维度：此类直升机可作未来宇航员离基地时的侦察或补给。

Ingenuity测试飞行完成后，探测器搜寻古微生物生命证据将全面展开。

“毅力号不只是探测器，不只是建造它并带我们来此的这群杰出男女，”JPL火星2020毅力号任务项目经理John McNamee说。“甚至不只是报名参与任务的1090万人。此任务关乎人类坚持不懈能成就何伟业。我们走到此。现在，看我们前行。”

火星任务简介

毅力号火星任务主要目标为天体生物学研究，含寻找古微生物生命迹象。探测器将表征星球地质与古气候，首创采集缓存火星岩石风化层，为人类火星探索铺路。

后续NASA任务将与ESA合作，发射航天器赴火星采集表面缓存样本返回地球深度分析。

火星2020毅力号任务属NASA“月球至火星”探索路径，含阿尔忒弥斯月球任务助力人类火星探索。

JPL作为加州理工学院帕萨迪纳分部，为NASA管理火星2020毅力号任务与Ingenuity火星直升机技术演示。