升級版好奇號，火星2020任務全解析，尋找火星生命有望了
這艘名為“Mars2020”的探測器的主要任務是前往火星尋找微生物，另外還需要尋找火星上適宜居住環境，統計數據之後發回地球。任務探測器還將靜置壹些樣本，這些樣本可以在未來的火星任務中帶回地球。
目前，該任務計劃將於2020年7月或8月從佛羅裏達州卡納維拉爾角發射升空，科學家選擇這個時間是因為地球和火星的距離較近，順利的話將於2021年2月著陸，最初的任務持續時間至少為壹個火星年，即687個地球日。
和好奇號火星探測器壹樣，火星2020探測器有壹個長方形的身體，六個輪子，壹個機械臂，超級照相機和儀器，還有壹個巖石取樣鉆頭， 部件的信息接下來會具體介紹。美國宇航局噴氣推進實驗室正在開發和管理這項任務，最近噴氣動力實驗室正在開發壹種新的著陸技術，稱為相對地形導航。當火星探測器接近火星表面時，探測器可以使用壹臺計算機將地形圖與預先加載的地形圖進行比較，將下降的任務引導到壹個安全的著陸地點，並在下降途中進行修正。探測器上距離觸發器的相關功能可以確定何時打開航天器降落傘，使著陸範圍縮小壹半以上。
火星2020探測器的照相機數量將是好奇號火星探測器的7倍，成像質量是第壹輛火星探測器的40倍以上 。“勇氣號”和“機遇號”的雙火星探測器設計了10個攝像頭，好奇心號火星探測器有17個，而新的火星2020探測器將搭載23個攝像頭。據亞利桑那州立大學的Jim Bell稱，這些相機可以提供更多的色彩和3D圖像，畫面有很大升級，探測器上更智能的Rover攝像頭有助於降低負載，在機遇號火星探測器上，壓縮是在火星探測器電腦上完成的。《火星2020》和《好奇號》壹樣，將由內置在相機中的電子設備進行壓縮。
數據將通過已經繞著火星軌道運行的航天器傳回地球，也就是美國宇航局的火星偵察軌道器MRO、Maven和歐洲航天局的軌道器。火星2020還將攜帶壹個麥克風，可以將火星表面風的聲音傳回地球，這將是我們第壹次聽到火星表面風的聲音。
不像以前的火星車，火星2020會準備壹些樣品供以後的火星探測任務使用。 火星車將嘗試鉆取至少20個巖芯，也可能超過30或40個。樣品將被固定在樣品管中，並存放在選定的位置，以便在未來可能的樣品檢索任務中找到並研究 。這樣的任務還沒有選定，所以樣本可能要等上幾年才能搭上返回地球的便車。
首先要為大家介紹的科學有效載荷是MASTCAM-Z，MASTCAM-Z是安裝在桅桿上的攝像頭系統的名稱，該系統在火星2020探測器上配備了變焦功能。MASTCAM-Z的攝像頭可以快速放大、聚焦和拍攝3D照片和視頻，這樣就可以對遠處的物體進行詳細檢查了。可以給大家舉個例子， MASTCAM-Z的變焦能力相當於在壹個足球場上區域內觀察任何壹只蚊子。
MASTCAM-Z的主要工作是用變焦鏡頭拍攝火星表面的高清晰度視頻、全景色和三維圖像以及大氣中的特征，還有就是放大遙遠的目標進行詳細觀察。根據距離的不同， 圖像分辨率可在每像素150微米到7.4毫米之間進行放大。
其實科學家們主要是需要MASTCAM-Z的超高清觀測能力放大巖石，找出壹些可能保留生物留存遺跡的巖石。告訴我們哪塊巖石要留心，也許有壹天需要帶回地球研究。另外，MASTCAM-Z也能幫助科學家了解火星漫遊車周圍的地形，例如巖石和土壤紋理。這些線索有助於證明火星在很久以前存在 壹些微小的生命。還有壹個最關鍵的就是尋找古代湖泊、溪流和其他與水有關的特征和跡象。
火星環境動力學分析儀被稱為MEDA。MEDA可以測量天氣，具體包括風速和風向、溫度和濕度，還測量火星大氣中塵埃粒子的數量和大小。 MEDA的主要工作是利用火星表面的傳感器測量天氣和監測灰塵 。MEDA位於月球車的桅桿中部，漫遊車車身的甲板、前部和內部也都有安裝，這些部件加起來有5.5千克。MEDA主要包括以下幾個部件，首先是空氣溫度傳感器，之後是輻射和灰塵傳感器，甲板的是相對濕度傳感器，還有熱紅外傳感器，最後是風傳感器。
MEDA可以每天向地球提供每日天氣報告和火星輻射信息，幫助為人類 探索 做好準備，也就是說火星天氣終於要來了。那麽現在為大家總結壹下MEDA的作用吧， 預測天氣，測量火星表面輻射，測量火星表面壹點點水蒸氣，還有就是結合攝像頭繪制各種天氣地圖。
第三個要為大家介紹的是MOXIE，MOXIE可以在火星上制造氧氣，大家知道二氧化碳占火星大氣中氣體的96%，氧氣只有0.13%，而地球大氣中有21%，所以可以說火星空氣中氧含量極低。其實MOXIE是壹個測試模型，它只有 汽車 電池那麽大，但是任務艱巨，科學家希望通過MOXIE來看看這個制氧方法能不能成功。
火星上自制的液態氧可以為人類在這個火星上的 探索 之路提供超過3/4的推進劑， 如果MOXIE成功的話，未來美國宇航局準備提出火星原位氧資源利用實驗。MOXIE將展示壹種未來探險家可能從火星大氣中產生氧氣的方法，用於發射和宇航員呼吸。 每次實驗產生氧氣的操作時間約為兩小時，在任務期間會間歇性地安排。
用於X射線化學的實驗儀器被稱為PIXL。PIXL有壹個叫做X射線光譜儀的工具，它能在樣本極微量的條件下識別化學元素。PIXL還有壹個攝像頭， 可以拍攝巖石和土壤紋理的特寫照片。這顆攝像頭也可以看到像鹽壹樣小的特征， PIXL攝像頭將與MASTCAM-Z壹起幫助科學家尋找火星上過去微生物生命存在的跡象。
PIXL大約有壹個午餐盒那麽大，重約4.536千克。這個設備可以說是高度集成化的產物，因為做同樣工作的實驗室工具通常是壹個大型海灘冷卻器的大小，重量會超過200千克。另外，PIXL的X射線束就像科學家手中的激光筆壹樣容易移動，微型發動機給了PIXL充足的電力，可以長期工作。
火星雷達成像儀，被稱為RIMFAX，RIMFAX可以利用雷達波探測漫遊車下面的地質情況，同時RIMFAX也是第壹個發射到火星表面的第壹個雷達工具。就像探險家在地殼下探測壹樣，科學家們可以利用這臺雷達儀器探測到火星表面下未被探測到的世界。 另外，RIMFAX可以探測到火星表面以下10米以上的冰、水或鹽水。地球上的科學家們可以根據RIMFAX的探地雷達來繪制地下巖層的3維剖面圖。
SHERLOC可以對有機物和化學物質進行環境掃描，確定未來這個地方是否適合人類居住。SHERLOC安裝在火星漫遊車的機械臂上，使用分光計、激光和照相機來搜索曾經被水環境改變過的有機物和礦物質，這些有機物和礦物質可能是過去微生物生命的標誌。 這也就是說SHERLOC的主要任務是礦物、有機分子和潛在生物信號的精細檢測。
最後為大家介紹的是超級粒子束用照相機、激光和分光計SuperCam， SuperCam可以檢查巖石和土壤，尋找可能與火星上的過去生命有關的有機化合物。它可以在7米以上的高度識別和分析出像鉛筆尖壹樣小的目標的化學和礦物組成， 這就可以讓火星車遠程研究機械臂夠不到的地方。所以說，SuperCam主要功能就是識別巖石和土壤化學成分，包括其原子和分子組成。
另外SuperCam的激光具有獨特的遠程清除表面灰塵的能力，SuperCam也相當於是火星漫遊車的壹個清潔工，長時間幹凈整潔可以使其所有儀器都能清楚地看到目標， SuperCam還可以測量火星細塵的危害等級，另外，超級粒子存儲器識別出火星塵埃中的哪些元素可能對人類有害。
火星探測器計算機位於壹個叫做“系統電子REM”的模塊內，使主計算機能夠與火星車的儀器和傳感器交換數據的通信接口被稱為VEM總線。VME總線是壹種工業標準接口總線，用於與所有科學儀器和通信功能進行通信和控制。
計算機包含特殊的存儲器， 可以承受來自太空的極端輻射環境，並防止斷電，這樣當火星探測器在夜間關閉時，程序和數據將保持不變，不會意外被擦除 。火星探測器還攜帶壹個慣性測量單元IMU，提供三軸位置信息，使月球車能夠進行精確的進行垂直、水平和側向（偏航）運動。也就是說該裝置可以用於火星車導航，以支持安全的橫移。
另外，就像人腦壹樣，火星探測器的電腦還會記錄 健康 、溫度等活動特征。 壹旦壹開始提到的的掃描任務完成，航天器開始進入火星大氣層，探測器主計算機中的軟件就會改變模式。進入火星大氣層後，該軟件執行壹個控制回路，監控火星車的 健康 和狀態。 壹旦月球車從著陸器中出來，軟件會在三種模式下進行類似的 健康 檢查。
這個主控制回路通過不斷地檢查自身來保持火星車的任務狀態，以確保它能夠在整個任務中與地球進行通信，並且始終保持熱穩定，不會太熱也不會太冷。它是通過定期檢查溫度，並對潛在的過熱條件作出反應，記錄整個火星日的發電和儲能數據，以及安排和準備通信會話來實現的。
諸如拍照、駕駛和操作某些儀器等活動都是在任務小組以命令發送給火星車，它才會進行相應操作。壹旦飛行團隊要求火星探測器提供信息，火星探測器將生成持續的工程、內務管理和分析遙測和定期事件報告，以供最終傳輸。
綜上所述，火星2020任務可以說是好奇心號探測器任務的壹個升級版，火星2020任務的主要目標就是尋找微生物或者是遠古時期微生物存在的痕跡。各方面的升級可以為我們帶來更多關於火星的數據，在未來，殖民火星可以更簡單壹些。