# 戴上放大镜看“好奇号” - 作者：陈一斌 - 发布时间：2012-08-08 15:30 - 分类：公司 - 原文：https://www.ifanr.com/131623 [![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/Curiosity.jpg "Curiosity")](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/Curiosity.jpg) 8 月 6 日，经过八个月的飞行“好奇号”终于登陆火星，它将在那里待一年的时间，采集火星土壤样本和岩心，对火星过去和现在的有机化合物和环境条件进行分析。 到底“好奇号”是一个怎么样的火星探测车呢？[ExtremeTech](http://www.extremetech.com/extreme/134041-inside-nasas-curiosity-its-an-apple-airport-extreme-with-wheels) 带来了一篇详细解析： “好奇号”长宽高为 3 x 2.8 x 2.1 米，重量 899 千克，对于火星探测车而言，它的身材可谓“重量级选手”。之前在火星上传回大量图片的“勇气号”和“机遇号”，其长宽高为1.6 x 2.3 x 1.5 米，重量仅为 180 千克。 不仅如此，“好奇号”的计算能力也得到了提高。它采用英国 BAE Systems [所生产](http://www.baesystems.com/article/BAES_077441/bae-systems-hardware-lands-on-mars-aboard-curiosity-rover)的单板计算机 RAD750。所谓单板计算机，就是在一个主板上构建一台功能完整的计算机，具备 CPU、RAM、输入/输出等功能。RAD750 所搭载的 CPU 运行频率为 200 MHz；内存大小为 256MB，还搭载了容量为 2GB 的闪存。 [![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/i__srcdca0bb8d2cc77170dcdd65f6ceabf1c5_par368524434f7dae6266158a00606ccf12.jpeg "i__srcdca0bb8d2cc77170dcdd65f6ceabf1c5_par368524434f7dae6266158a00606ccf12")](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/i__srcdca0bb8d2cc77170dcdd65f6ceabf1c5_par368524434f7dae6266158a00606ccf12.jpeg) RAD750 所搭载的 CPU 型号是 IBM PowerPC 750，苹果曾经在不同的电脑产品上采用这款 CPU，包括 PowerBook G3、iMac G3、Power Macintosh G3，运行频率 233 MHz 到 700 MHz 之间，也就是说“好奇号”的性能与一台 iMac G3 差不多。 看上去 RAD750 性能不高，但对于历代火星探测车所搭载的单板计算机而言，它的性能已经相当不错——“勇气号”和“机遇号”所采用的 RAD6000，CPU 运行频率仅为 20 MHz，执行性能为 35 MIPS（每秒百万指令，数值越高越好），而 BAD750 的执行性能可以达到 400 MIPS。 “好奇号”所采用的操作系统是 VxWorks，一个已经有 27 年历史，久经考验的嵌入式操作系统。它由 Wind River Systems 开发，被大量部署于嵌入式设备中，包括汽车品牌宝马的智能驾驶控制系统 iDrive，武装直升机“长弓”阿帕奇、以及苹果的 Wi-Fi 基站 Apple Airport Extreme 等等。第一台火星探测车“索杰纳（Sojourner）号”以及之后的“勇气号”、“机遇号”，也采用了 VxWorks 操作系统，NASA 的选择不令人意外。 [![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/VxWorks2.jpeg "VxWorks2")](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/VxWorks2.jpeg) 为完成科学探索任务，“好奇号”身上装有 10 台科学仪器以及 17 部相机，每部相机都配备 1600 x 1200（200 万像素）的 CCD 传感器，Mastcam 是其中一部相机。它由两个并排的相机组成，能拍摄高分辨率真彩色照片、以 10 fps 的速率拍摄 720p 高清视频——我们可以更好地欣领略火星风光。 [![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/20110406_PIA13809_D2011_0404_D036_cropped-br.jpeg "20110406_PIA13809_D2011_0404_D036_cropped-br")](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/20110406_PIA13809_D2011_0404_D036_cropped-br.jpeg) Mastcam 的外形 [![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/PIA15108-demo-br.jpeg "PIA15108-demo-br")](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/PIA15108-demo-br.jpeg) 图为 NASA 测试桅杆相机远距离成像的精度 而对于科学任务而言，ChemCam 激光分解光谱仪更为重要，它将发射激光轰击在岩石的表面上，将少量岩石蒸发成气态物质，然后通过光谱分析仪捕捉和分析气态物质所发出的闪光，从而检测火星岩石的成分。ChemCam 最大“作战半径”为 25 英尺（约为 8 米）。 [![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/msl20100921_ChemCam_Two_Parts-br.jpeg "msl20100921_ChemCam_Two_Parts-br")](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/msl20100921_ChemCam_Two_Parts-br.jpeg) 图为 ChemCam 的外形 [![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/PIA15103-LIBS-schematic-br.jpeg "PIA15103-LIBS-schematic-br")](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/PIA15103-LIBS-schematic-br.jpeg) 图为 NASA 解释 ChemCam 的工作原理 从火星发送信号到地球，耗时 14 分 6 秒。“好奇号”可以直接与地球通讯，也可以与火星勘测轨道飞行器以及奥德赛号通讯，通过它们将资料发回地球，因为后两者拥有功率更强、体积也更大的天线。反应在通讯速度上，“好奇号”与地球直接通讯时，速率为 32 kbit/s，而通过火星勘测轨道飞行器或奥德赛号与地球通讯时，速率可分别达到 2Mbit/s 和 256 kbit/s。 [![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/MRO-front-view-br.jpeg "MRO-front-view-br")](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/MRO-front-view-br.jpeg) 图为火星勘测轨道飞行器 “好奇号”的动力来自一台多任务放射性同位素热电发生器（MMRTG），它实质上是一块核电池，装填钚-238二氧化物的热源，以及一组固体电偶，将钚-238产生的热能转化为电力。MMRTG 由美国能源部提供，额定功率为 125 瓦，14 年后运行功率将降为 100 瓦。 [![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/5893210587470251470.png "5893210587470251470")](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2012/08/5893210587470251470.png) 核电池模型 “好奇号”登陆火星之际，35 年前就飞上太空踏上漫漫征程的“旅行者号”目前接近太阳系的边疆，这些年它一共走过 178 亿公里，而且还能够持续工作到 2020 年。火星与太空，都是人类探索欲望的体现，正因为我们具备如此旺盛的好奇心，我们的科学、经济、社会才会一直稳步向前，不断克服难关。 我还发现一件有趣的事，“好奇号”和苹果都选择了 PowerPC 750 和 VxWorks 作为自家产品的基础硬件与操作系统，历史真是充满巧合。 文内图片和信息来自 [ExtremeTech](http://www.extremetech.com/extreme/134041-inside-nasas-curiosity-its-an-apple-airport-extreme-with-wheels)， [NASA “好奇号”官网](http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/index.html)，[维基百科英文版](http://en.wikipedia.org/wiki/Mars_Science_Laboratory)