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北京時(shí)間8月6日13：31分，美國(guó)宇航局好奇號(hào)火星車(chē)在火星著陸，它將展開(kāi)為期兩年的任務(wù)，主要任務(wù)是探索火星過(guò)去或者現(xiàn)在的環(huán)境是否適宜生命存在。下面一起來(lái)了解一下好奇號(hào)的硬件、軟件配置：硬件：2004年勇氣號(hào)（Spirit, MER-A）和機(jī)遇號(hào)（Opportunity，MER-B）火星探測(cè)器著陸火星，它們配備了3MB EEPROM、128MB內(nèi)存、256MB閃存。好奇號(hào)（Curiosity）有哪些變化呢？ 好奇號(hào)的Rover Compute Element包含兩套完全相同的計(jì)算系統(tǒng)，其中一套作為備用，當(dāng)?shù)谝惶子?jì)算系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)啟用。這個(gè)新的計(jì)算系統(tǒng)采用256K EEPROM、256MB內(nèi)存、2GB閃存，CPU為BAE RAD750（1040萬(wàn)晶體管，核心頻率110到200 MHz），基于IBM的PowerPC 750設(shè)計(jì)而來(lái)，速度達(dá)到400 MIPS（勇氣號(hào)和機(jī)遇號(hào)為35 MIPS），可以承受-55和70度氣溫變化以及1000gray的輻射水平。 
RAD750 軟件 在軟件方面，NASA不敢冒險(xiǎn)，采用的是一款成熟的、具有27年之久的VxWoks操作系統(tǒng)。VxWoks由 Wind River Systems（已被Intel收購(gòu)）開(kāi)發(fā)，是在大量嵌入式系統(tǒng)中采用的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，之前的火星探測(cè)器（旅居者、勇氣號(hào)、機(jī)遇號(hào)）、火星偵察軌道器、 SpaceX Dragon太空飛船采用的都是VxWorks。此外，VxWorks還廣泛應(yīng)用于BMW iDrive、美軍戰(zhàn)斗機(jī)、阿帕奇直升機(jī)、Apple Airport Extreme和Linksys WRT54G路由。 其實(shí)，說(shuō)VxWorks已經(jīng)27年之老有些過(guò)分，它于1985年發(fā)布，但是在進(jìn)行持續(xù)開(kāi)發(fā)，去年已經(jīng)是6.9版本了。為什么好奇號(hào)要使用 VxWorks？因?yàn)樗浅？煽浚野墒斓拈_(kāi)發(fā)工具鏈，據(jù)推測(cè)，其底層調(diào)度和中斷系統(tǒng)適用于處理EDL（進(jìn)入、降落和著陸，即“恐怖七分鐘”）這樣的實(shí)時(shí)任務(wù)。 好奇號(hào)火星漫游車(chē)使用的是BAE制造的RAD750處理器，運(yùn)行的是Wind River Systems開(kāi)發(fā)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks。根據(jù)開(kāi)發(fā)者的幻燈片介紹( 
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NASA JPL共有30名程序員參與開(kāi)發(fā)，測(cè)試團(tuán)隊(duì)超過(guò)10人，超過(guò)一百萬(wàn)行代碼是手寫(xiě)。程序包括150個(gè)獨(dú)立模塊，每個(gè)模塊執(zhí)行不同的功能，高度耦合的模塊組合成組件。
好奇號(hào)更多配置： 儀器 好奇號(hào)就是一臺(tái)有輪子的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，它有17臺(tái)相機(jī)，全部配備1600×1200（200萬(wàn)像素）CCD傳感器。MastCam可將高清晰度的火星景觀以720p 10 fps視頻真彩色傳輸。它還有手臂成像儀，是一個(gè)機(jī)械臂，可以采集火星土壤和巖石并提供顯微圖像。科學(xué)的角度來(lái)看，可能最重要的是ChemCam相機(jī)，它能向火星巖石或土壤發(fā)射激光，使其表面薄層汽化，而后分析汽化后的成分。它包含一個(gè)可以確認(rèn)受激原子類(lèi)型的光譜儀和一個(gè)可以捕捉激光照射區(qū)域詳細(xì)圖像的望遠(yuǎn)鏡，其激光器位于好奇號(hào)桅桿上。好奇號(hào)還有火星手持透鏡成像儀功能相當(dāng)于一個(gè)超級(jí)放大鏡，位于好奇號(hào)機(jī)械臂末端，可以拍攝火星表面巖石、土壤的詳細(xì)圖像，其精細(xì)度可以達(dá)到拍攝出一根頭發(fā)絲的水平。這臺(tái)儀器相當(dāng)于科學(xué)家的一個(gè)高科技手持透鏡，可以對(duì)準(zhǔn)他們希望對(duì)準(zhǔn)的任何地方。桅桿相機(jī)安裝在好奇號(hào)主車(chē)身上方的桅桿上，由兩個(gè)彩色相機(jī)組成，是好奇號(hào)的主要成像工具。它相當(dāng)于好奇號(hào)的左、右眼，可以拍攝火星表面的三維圖像。 動(dòng)態(tài)中子反照率探測(cè)器安裝在好奇號(hào)主車(chē)身背部附近，用于尋找火星地下的水冰以及晶體結(jié)構(gòu)中含有水分子的礦物。這臺(tái)儀器可向火星地表發(fā)射中子束，然后記錄中子束的散射速度。氫原子可以延緩中子的速度，如果大量中子速度遲緩，便說(shuō)明地下可能存在水或者冰。這一由俄羅斯航天署提供的探測(cè)器能夠發(fā)現(xiàn)火星地表下50厘米以內(nèi)的氫原子。 安裝在美國(guó)“好奇”號(hào)火星車(chē)上用于尋找水和水合礦物的俄羅斯中子反照率動(dòng)態(tài)探測(cè)器(DAN)將在火星車(chē)登陸火星后，于本周四(8日)或周五(9日)首次開(kāi)啟。6日上午，去年11月發(fā)射升空的美國(guó)“好奇”號(hào)火星探測(cè)車(chē)在火星南半球的蓋爾隕坑區(qū)域成功登陸，目前探測(cè)車(chē)已經(jīng)傳回首批地表圖像。
被問(wèn)及火星探測(cè)車(chē)何時(shí)能夠行動(dòng)起來(lái)時(shí)，他說(shuō)，一切都取決于對(duì)機(jī)載設(shè)備的檢查情況。 專(zhuān)家說(shuō)：“如果一切如今天著陸一樣順利進(jìn)行，預(yù)計(jì)火星車(chē)可于大約兩周后行動(dòng)起來(lái)。”
好奇號(hào)火星車(chē)的動(dòng)力是由一臺(tái)多任務(wù)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器(MMRTG)提供的，這臺(tái)設(shè)備由美國(guó)能源部提供。這臺(tái)發(fā)電機(jī)本質(zhì)上是一塊核電池，它可以將熱能轉(zhuǎn)化為電能。好奇號(hào)的核燃料電池設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)達(dá)14年，這個(gè)核電池支持好奇號(hào)將數(shù)據(jù)從250萬(wàn)英里遠(yuǎn)的地方傳回，好奇號(hào)可以直接通過(guò)X波段（8GHz）與地球的深空網(wǎng)（DSN）聯(lián)系，也可以使用UHF（300MHz-3GHz）天線通過(guò)火星奧德賽號(hào)和火星勘測(cè)軌道飛行器與地球聯(lián)絡(luò)。
好奇號(hào)傳回地球的Hazcams拍攝的火星圖片 昨天美國(guó)NASA的“好奇號(hào)”探測(cè)器成功登陸火星，并傳回了一些在火星拍攝的照片。不過(guò)真正令我們感到好奇的是，“好奇號(hào)”使用的是什么相機(jī)？現(xiàn)在NASA與我們分享了這一問(wèn)題的答案。
火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（MSL，又名“好奇號(hào)”）上裝著兩部相機(jī)。其中之一擁有一支34mm f/8鏡頭，可以覆蓋15度視角場(chǎng)，CCD傳感器分辨率1600×1200像素，拍攝照片分辨率1200×1200像素。另一臺(tái)相機(jī)裝有100mm f/10鏡頭，視角場(chǎng)5.1度，使用相同的傳感器。
這兩臺(tái)相機(jī)均使用拜耳陣列CCD傳感器，可以拍攝彩色照片。它們的濾鏡經(jīng)過(guò)調(diào)整，可以捕捉不同波長(zhǎng)的光線。這兩臺(tái)相機(jī)還可以拍攝720p高清視頻，360度全景照片，甚至使用兩支鏡頭拍攝3D圖像。
因?yàn)槲募䲠?shù)據(jù)量太大——約8GB，“好奇號(hào)”拍攝的照片不會(huì)立即傳回地面，而是先以縮略圖的形式回傳。 還將利用攜帶的10種科學(xué)武器探索這顆紅色星球過(guò)去及現(xiàn)在是否存在適宜生命存在的環(huán)境。以下是“好奇”號(hào)裝備情況介紹。 桅桿相機(jī) 桅桿相機(jī)安裝在“好奇”號(hào)主車(chē)身上方的桅桿上，由兩個(gè)彩色相機(jī)組成，是“好奇”號(hào)的主要成像工具。它相當(dāng)于“好奇”號(hào)的左、右眼，可以拍攝火星表面的三維圖像。 化學(xué)與攝像機(jī)儀 化學(xué)與攝像機(jī)儀最遠(yuǎn)可向約9米外的火星巖石或土壤發(fā)射激光，使其表面薄層汽化，而后分析汽化后的成分。它包含一個(gè)可以確認(rèn)受激原子類(lèi)型的光譜儀和一個(gè)可以捕捉激光照射區(qū)域詳細(xì)圖像的望遠(yuǎn)鏡，其激光器位于“好奇”號(hào)桅桿上。 阿爾法粒子X(jué)射線光譜儀 阿爾法粒子X(jué)射線光譜儀安裝在“好奇”號(hào)機(jī)械臂末端，負(fù)責(zé)測(cè)量火星巖石和泥土中不同化學(xué)元素的豐度。這一儀器與樣本接觸后，能發(fā)射X射線和氦核，將樣本元素中的電子轟出原子核軌道，進(jìn)而產(chǎn)生X射線。根據(jù)放射出的X射線特征，科學(xué)家能夠確定遭轟擊元素的類(lèi)型。 火星手持透鏡成像儀 火星手持透鏡成像儀功能相當(dāng)于一個(gè)超級(jí)放大鏡，位于“好奇”號(hào)機(jī)械臂末端，可以拍攝火星表面巖石、土壤的詳細(xì)圖像，其精細(xì)度可以達(dá)到拍攝出一根頭發(fā)絲的水平。這臺(tái)儀器相當(dāng)于科學(xué)家的一個(gè)高科技手持透鏡，可以對(duì)準(zhǔn)他們希望對(duì)準(zhǔn)的任何地方。 化學(xué)與礦物學(xué)分析儀 化學(xué)與礦物學(xué)分析儀可通過(guò)X射線衍射分析“好奇”號(hào)機(jī)械臂搜集的粉末狀巖石和土壤樣本，確定其中的礦物晶體結(jié)構(gòu)。X射線衍射是地質(zhì)學(xué)家在地球上常用的重要分析技術(shù)，但在火星上還從未使用過(guò)。 火星樣本分析儀 火星樣本分析儀是“好奇”號(hào)的心臟，重約38公斤，約占“好奇”號(hào)科學(xué)儀器總重量的一半。它由3個(gè)獨(dú)立的儀器構(gòu)成：質(zhì)譜儀、氣相色譜儀和激光光譜儀。這些儀器負(fù)責(zé)搜尋構(gòu)成生命的要素——碳化合物。它們還將搜尋與地球上生命有關(guān)的氫、氧和氮等元素，評(píng)估某些元素不同同位素的比例，尋找行星變化的線索。 火星車(chē)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 火星車(chē)環(huán)境監(jiān)測(cè)站安裝在“好奇”號(hào)桅桿中部，負(fù)責(zé)測(cè)量火星氣候的日常和季節(jié)性變化。它能夠評(píng)估火星表面風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、相對(duì)濕度、地面溫度、紫外線輻射程度等。這一設(shè)備是由西班牙提供給美國(guó)航天局的。 輻射評(píng)估探測(cè)器 輻射評(píng)估探測(cè)器用于準(zhǔn)備未來(lái)的火星探索任務(wù)。它能監(jiān)測(cè)來(lái)自太陽(yáng)的高能原子和亞原子粒子，評(píng)估火星表面的輻射環(huán)境及其對(duì)未來(lái)登陸火星宇航員的危害。這些信息對(duì)未來(lái)的載人火星探索以及評(píng)估火星是否具有適于生命存在的環(huán)境都很重要。 動(dòng)態(tài)中子反照率探測(cè)器 動(dòng)態(tài)中子反照率探測(cè)器安裝在“好奇”號(hào)主車(chē)身背部附近，用于尋找火星地下的水冰以及晶體結(jié)構(gòu)中含有水分子的礦物。這臺(tái)儀器可向火星地表發(fā)射中子束，然后記錄中子束的散射速度。氫原子可以延緩中子的速度，如果大量中子速度遲緩，便說(shuō)明地下可能存在水或者冰。這一由俄羅斯航天署提供的探測(cè)器能夠發(fā)現(xiàn)火星地表下 50厘米以內(nèi)的氫原子。 火星降落成像儀 火星降落成像儀是一臺(tái)小型攝影機(jī)，安裝在“好奇”號(hào)主車(chē)身上，負(fù)責(zé)拍攝“好奇”號(hào)著陸過(guò)程的影像，并為科學(xué)家提供蓋爾隕坑的地質(zhì)信息。 文/驅(qū)動(dòng)之家 有關(guān)：“好奇號(hào)”火星探測(cè)器采用西門(mén)子PLM Software 8月5日，“好奇號(hào)”火星探測(cè)器成功登錄火星。在“好奇號(hào)”開(kāi)發(fā)過(guò)程中，NASA全程使用了SiemensPLM提供的產(chǎn)品生命周期管理軟件進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)、模擬和虛擬組裝。
應(yīng)用西門(mén)子PLM軟件設(shè)計(jì)火星探測(cè)器 NASA在本次開(kāi)發(fā)過(guò)程中，采取了SiemensPLMSoftware提供的解決方案。JPL實(shí)施了NX軟件，作為端對(duì)端機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái)。NX為JPL提供了一個(gè)將CAD/CAM/CAE（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助制造/計(jì)算機(jī)輔助工程）完全集成的系統(tǒng)——用于開(kāi)發(fā)探測(cè)器的機(jī)械部分。此外，JPL還利用Teamcenter軟件為整個(gè)數(shù)字化生命周期的結(jié)構(gòu)化產(chǎn)品與過(guò)程信息管理提供單一源。 |
| 好象積分跟以前不一樣了…… |
| 好象積分跟以前不一樣了…… |
| 學(xué)習(xí)了，謝謝！ |
| 老美太厲害了，不服不行啊 |
Danvaw 發(fā)表于 2012-8-13 17:03 老美太厲害了，不服不行啊 |
| 高科技！ |
| 學(xué)習(xí)學(xué)習(xí) |
| POWER PC 是IBM的？ |
| 看了好幾個(gè)地方了，eechina介紹得最詳細(xì)！ |
| 介紹的比較全面，學(xué)習(xí)了。 |
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真是不錯(cuò) |
