作者：陈一斌

　　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 带来了一篇详细解析：

　　“好奇号”长宽高为3x2.8x2.1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1.6x2.3x1.5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200MHz；内存大小为 256MB，还搭载了容量为2GB的闪存。

　　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20MHz，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。

　　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。


　　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)。


　　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。


　　“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。


　　“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。