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火星樣本分析儀SAM、化學(xué)與礦物學(xué)分析儀器、好奇號、火星探測車減重，導(dǎo)電纖維，星載星外探測設(shè)備線纜減重
火星探測車“好奇號”由美國（NASA）火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計，主用于探索火星尋找生命證據(jù)的機(jī)器人，配有當(dāng)時最先進(jìn)的多種科學(xué)分析（ASM）儀器，用于現(xiàn)場對火星巖石，土壤和空氣等化學(xué)性質(zhì)的分析，并將數(shù)據(jù)通過通過無線電波與軌道器和DSN通信，最后傳回地球供科學(xué)家們分析。
好奇號車體大約有2米長，并使用7英尺長的機(jī)械手臂拾取研究巖石上的樣品?？梢詳y帶10種科學(xué)儀器的移動綜合科學(xué)平臺。它包括17個攝像頭，火星樣本分析儀（SAM）等，幫助它尋找火星是否存在水的證明和分析火星在是否具有有機(jī)物跡象的特殊巖石。
“好奇號”車體猶如電腦的“主板”，由SAM等多種獨(dú)立的儀器組合而成，分別是SAM、質(zhì)譜儀、氣相色譜儀和激光分光計。這些儀器負(fù)責(zé)搜尋構(gòu)成生命的要素——碳化合物。
其中火星樣本分析儀，又被稱為“化學(xué)和礦物學(xué)分析儀”（簡稱SAM），是此次火星探測的核心工作區(qū)域，好比是好奇號的心臟，SAM大概一個微波爐大小，重83磅（約38公斤），占“好奇號”自身總重量的一半左右。
火星探測車減重：SAM對于重量和狹小空間布線的要求極其苛刻?？茖W(xué)家們計劃對SAM導(dǎo)電纖維減重70%，為好奇號在火星移動可節(jié)省更多的動力獲得更大的機(jī)載設(shè)備空間，最終在其他重量已無法減去的情況下，找到了可將傳統(tǒng)金屬信號微波通訊傳輸?shù)木€束（防波套）減重80%以上的導(dǎo)電纖維新材料。其實(shí)早在2006年NASA就著手計劃采用具有柔性特點(diǎn)的金屬化高分子纖維絲，兼具纖維和金屬雙重性能，來替代傳統(tǒng)金屬絲線作為線束屏蔽層和防波套。因此，最終采用大連義邦Syscom纖維絲為解決方案，該材料具有低重量，耐彎曲，符合在僅“微波爐”大小空間內(nèi)反復(fù)布線的設(shè)計需求，非金屬基材比金屬絲減重80%，金屬鍍層牢固形成高強(qiáng)度，耐彎折的導(dǎo)電纖維。
SAM安裝在“好奇號”主車身內(nèi)，“好奇號”的機(jī)械手臂通過車外的一個進(jìn)口將樣本送入SAM內(nèi)部。機(jī)械臂上有鉆頭和小勺子，對于巖石，它會用鉆頭獲取樣本；對于土壤，用小勺子就可以了。取得樣本后，機(jī)械臂上的篩子能夠把直徑大于150微米的顆粒剔除掉。完成這一步后，機(jī)械臂把樣本倒入“化學(xué)和礦物學(xué)分析儀”的入口漏斗，然后通過震動讓這些樣本進(jìn)入到儀器里。
在“化學(xué)和礦物學(xué)分析儀”的內(nèi)部，有32個像襯衫紐扣一樣大的小盒子，它們是用來盛放樣本的。它們安裝在一個轉(zhuǎn)輪上，這樣就可以通過轉(zhuǎn)動輪子來讓任何一個小盒子位于X光的照射之下，以此來對比從地球攜帶的5個地球樣本進(jìn)行現(xiàn)場分析。
“好奇號”總投資高達(dá)25億美元，是當(dāng)時人類發(fā)射最昂貴的火星探測項(xiàng)目?！昂闷嫣枴币蚱鋸?qiáng)大而齊全的載荷裝備被賦予了火星“超級實(shí)驗(yàn)室”的美譽(yù)。2021年“好奇號”的弟弟“毅力號”以及NASA其他的星載星外探測設(shè)備都用的同樣的方法對線纜進(jìn)行減重，對于火箭運(yùn)輸成本，傳輸帶寬，抗電磁干擾，可靠性等都有著極其嚴(yán)苛的要求，人類自第一臺望遠(yuǎn)鏡開始，到遨游在地球上空的哈勃，再到不斷探宇宙深處的星外探測器，不斷再拓展人類的視野。相信在不遠(yuǎn)的將來，人類即可探索更為廣闊的宇宙，不斷向太空邁進(jìn)。
以下是整理后的好奇號先進(jìn)的科學(xué)儀器簡要介紹：
1、桅桿相機(jī)（MastCam）：可以拍攝火星地形的彩色圖像和彩色錄像的相機(jī)。該儀器還用于研究火星景觀；
2、手持透鏡成像儀（MAHLI）：可以拍攝火星地形的彩色圖像和彩色錄像的相機(jī)。該儀器還用于研究火星景觀
3、阿爾法粒子X射線分光計（APXS）：一種光譜儀，用于測量巖石和土壤中化學(xué)元素的豐度。
7、輻射評估探測器（RAD）：高能輻射的儀器：測量質(zhì)子，各種元素的高能離子，中子和伽馬射線；
本文意在傳播新材料資訊，文中圖片來自網(wǎng)絡(luò)。
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