毅力号火星车啥时走起？机智号直升机何时起飞？

　　登陆火星只是第一步，探索红色星球发现更多未知才是目的。迄今为止最昂贵的探火任务、耗资27亿美元（研制及发射费24亿+运营费3亿）——火星2020任务已经按下启动键。
　　按照NASA喷气推进实验室JPL惯例，着陆日当天标记为毅力号火星第0日（Mars Perseverance Sol 0）：美东时间2021年2月18日（北京时间2月19日）；毅力号首个火星日：美东时间2021年2月19日（北京时间2月20日）；毅力号第二个火星日：美东时间2021年2月20日（北京时间2月21日）；毅力号第三个火星日：美东时间2021年2月21日（北京时间2月22日）……以此类推（每个火星日为24小时37分钟，比地球日略长）
　　推送文章的今天，即美东时间2021年2月21日（北京时间2月22日），一大波新鲜火星照来袭：火星2020任务团队发布最新一批火星照，多达145幅，再加上毅力号火星着陆日传回的首批3幅照片，现已多达148幅。以下挑选一些典型照看看。
　　▲这是毅力号使用右前避险摄像头A拍摄的广角照片，右前轮完整呈现，火星车午后影子清晰可见。拍摄时间：当地时间毅力号第2个日15:36:13。
　　▲这是毅力号使用右前避险摄像头A拍摄的照片，右前车轮特写镜头，这有助于JPL毅力号任务团队检查车轮状态，为即将到来的移动探测作准备。我们知道，毅力号轮胎跟好奇号相比，宽度略窄，但直径更大，厚度也更大，而且采用直线花印纹，不再采用摩尔斯电码花纹，更加坚固耐用。
　　这幅照片拍摄时间：当地时间毅力号第0天17:21:16。
　　▲这是毅力号使用右前避险摄像头A拍摄的照片，右前车轮特写镜头，清晰可见轮子下面压着一块火星石，轮胎内侧残留一些颗粒状沙石，这是火星车着陆时溅起的沙石。会不会影响火星车走起？应该不会。毕竟好奇号、机遇号等先辈遭遇过比这严重得多得多的沙石入侵，都没事。
　　这幅拍摄时间：当地时间毅力号第0天17:21:29。
　　▲这是毅力号使用右后避险摄像头拍摄的超广角照片，清晰可见左后轮，以及近处火星表面，相对来说还是比较平坦的。以沙土为主，有零星小石块散落，大块岩石则埋藏在沙土之下，初露端倪。这很像地球上一些荒漠，只不过尚未发现「荒漠甘泉」。
　　拍摄时间：当地时间毅力号第2天15:36:46。
　　▲这是上图单色照片经过着色处理的彩色照。对比看更有趣。
　　▲这是在同一时间点使用左后避险摄像头拍摄的超广角照片，清晰可见右后轮，近处火星地表地貌跟上图很接近，甚至部分重合。拍摄时间：当地时间毅力号第2天15:36:46。
　　同一时间点从不同角度拍摄火星车、火星地貌，是毅力号任务团队常用模式，这样可以更方便做对照，还可以拼出超宽视角图像，更全面感知火星实景实况。
　　▲这是毅力号使用左后避险摄像头拍摄的超广角照片，拍摄时间：当地时间毅力号第0天17:20:27。照片左上方傍晚阳光仍然很耀眼，远处山势只现一片起伏的暗影，轮胎早已隐没于暗影之中。
　　至于我们所关注的：何时拍摄360度全景照？何时录制探火史上第一段同期声影像？何时毅力号动身、开始探索之旅？啥时候让机智号直升机首次起飞，翱翔于火星天际？都在以下火星2020任务清单里——
　　●何时拍摄360度全景照？
　　根据JPL火星2020任务副主管詹妮弗·特罗斯珀（Jennifer Trosper）在着陆日当天新闻发布会透露，计划在毅力号第三个火星日：美东时间2021年2月21日（北京时间2月22日），动用头部桅杆携带的MastCam-Z相机拍摄第一幅彩色全景火星照片。
　　发布时间待定。不过，就像好奇号、机遇号、勇气号当年发布首张全景照一样，毅力号发布时也会成为惹眼一时的火星探索照。
　　毅力号MastCam-Z是好奇号Mastcam相机的升级款，优化了立体成像能力、导航能力等，也是毅力号的主要眼睛。这是一对可拍摄彩色图像、视频、三维立体图像的多功能相机。安装在头部桅杆上，视线高度与人类视线基本一致，当这对相机指向同一方向时，可提供与人眼看到的相似三维图像，但清晰度更高。MastCam-Z还具备强大的变焦镜头，即远近缩放功能，近到机器臂工作区范围内高清拍摄1毫米物质特征，远到100米以外的3～4厘米的物体。甚至使用一对太阳能过滤器可以直接拍摄太阳。还能拍摄沙尘暴、火星云、天文现象等。
　　●何时录制探火史上第一段同期声影像？
　　毅力号携带两台麦克风，可以在驾驶和收集样本时录制同期声（视频+声音同步），为火星探测增添第五感，并且为探测火星大气、表面开辟一个崭新的科学领域。在此之前，NASA从未在火星上成功使用过麦克风，因此这次「带声」实验会带来前所未有的惊喜。
　　第一批声音采集需要在火星车充电、设备测试后才能录制，最快也要在着陆几天后传回地球，大约一周后发布供公众听到。任务团队将在音频专家帮助下处理火星声音，以便更清晰听到最有趣的声音。由于火星大气成分及其属性，火星声音与地球上的声音会略有不同。由于压力低，所有声音音量都会降低。此外，高频音调将被二氧化碳分子严重减弱。总之，不管是火星风声、自然声音，还是火星车制造的工作声音，这一切就像隔着墙倾听一样。
　　●毅力号啥时动身，开始发现之旅？
　　根据任务团队排期，毅力号火星车需要3～4个火星日，全面检查所有仪器设备健康状况，同时为火星车充电。并且从第4个火星日开始切换至地面操作新程序，这一重要步骤需要一段时间才能完成。这一切准备就绪后，才会启动毅力号，首次移动大约5米。虽然只是一小步，却是毅力号历史性第一步。
　　反正，毅力号最少可持续工作1个火星年（基于综合风险考量），而核动力供电至少能保证火星车运行14个地球年，孪生兄弟好奇号现已服役8年，所以毅力号不必急于赶路，徐徐图之才是真。
　　与好奇号最大不同，毅力号不仅能够实地采集样品，而且能够存储样品，等待后续任务带样返回地球。
　　▲如图所示，毅力号首期探索路线是先探测杰泽罗陨石坑远古时期形成的河流三角洲——有史以来探测最具有挑战性的火星地形，探索富含远古沉积物地带，寻找古代微生物的生命迹象。再爬上610米高的陨石坑边缘，探索周围的平原。
　　在这个过程中，发现可能存在远古微生物生命遗迹的火星岩石、风化岩，利用9个顶级钻头、17台独立马达的顶级采样装备进行收集岩石样本，每管样品重约15克，相当于一根雪茄大小。采集目标至少20管，最多43管（不过还会预留一些给二期采集任务）。多次采集后再经过任务团队选址，存放在适宜的火星表面存储点，为后续任务采样返回做准备。待首期探索路线结束后，根据实际状况可以启动二期探索路径。选取另一条路径爬上杰泽罗陨石坑，越过坑口抵达另一侧进行采集探索。
　　显而易见，这是所有火星探测任务中最具雄心勃勃的一次，也是最具史诗级的探火之旅，试图凭借最尖端的探测采集技术寻找火星生命的最直接证据。期待毅力号不负地球人厚望。
　　●啥时候让机智号首次起飞？
　　作为人类史上第一架将在地球以外空间飞行的天外飞行器，机智号/独创号（Ingenuity）探测直升机一直备受瞩目。目前仍然待在毅力号火星车腹部待命，着陆日当天即被唤醒，与JPL任务团队进行通信联系，表明这架直升机尚好还活着。利用火星车核动力供电系统，这几天为它充电至35%容量（发射前任务团队也是充电至这一水平，因为处于非工作状态，低电荷状态对电池健康更有利）。之后保持每周充电至35%，让直升机扛过零下90°C的寒冷火星世界。
　　首次起飞需要几个月之后——没看错，确实要耐心等上几个月。根据JPL火星2020任务副主管詹妮弗·特罗斯珀透露，粗略的时间框架是春季开始动用直升机飞行，夏季正式开启毅力号火星车首期探索工作。这意味着机智号先行探路飞行，协助为毅力号火星车规划最佳探测路线。
　　这款无人机只有1.8公斤重，高约半米，螺旋桨叶片直径1.2米，每分钟旋转2400～2900转，比地球大气层飞行的直升机快10倍左右，动力采用太阳能。NASA希望能在30个火星日（31个地球日）内至少进行5次探测飞行，每次不超过3分钟。机智号将成为人类首架行星探测直升机，而且是在只有地球大气密度1%的火星空气里飞行。这也是人类首次部署行星探测直升机，为构建「火星车+直升机」全新立体化探测模式开启第一飞。
　　●何时开始为火星制造氧气？
　　我们知道，毅力号还携带一套前所未有的演示神器：MOXIE（火星就地资源利用制氧实验设备），这将是人类首次利用火星制氧实验设备，试图在火星上制造氧气。制造氧气就像树一样，吸入二氧化碳并呼出氧气。
　　MOXIE设计能力是每小时产生6～10克氧气，差不多足够让一条小狗呼吸。任务团队期望在一个火星年（687个地球日）期间运行10次左右，每次制氧约两小时，以检验在不同季节里的运行状态。预计将在火星春季开始首次运行演示。
　　这套神器目的是通过演示就地资源利用（ISRU）技术，让人类能够从火星大气中获得液氧推进剂、宇航员呼吸用的氧气。MOXIE运行原理：先从火星大气中收集二氧化碳，然后通过化学反应将二氧化碳分子分解为O2和CO，再将O2变成液氧推进剂，以及宇航员呼吸使用的氧气。而一氧化碳和其他废气一起排放回火星大气层，逐步改造火星大气。
　　NASA火星科学家下一阶段目标：需要将升级版MOXIE的制氧量扩大200倍，才能够首批火星宇航员使用。目前MOXIE仅有家用汽车电瓶大小（23.9 x 23.9 x 30.9厘米），升级版MOXIE大小相当于毅力号火星车本身，但这对未来载人登陆火星来说，这是完全可以接受、也是至关重要的任务载荷。一旦MOXIE成功演示，就意味着人类在火星探测上取得突破性进展，载人登火、定期往返、甚至移民火星真的不再是梦。