第2單元:「好奇號」的探險與打滑的輪子
圖片來源:NASA/JPL 「好奇號」(Curiosity)是美國太空總署(NASA)火星科學實驗室(Mars Science Laboratory)的一項任務。它於2011年11月26日發射,並於2012年8月6日05時32分(世界標準時間)成功降落在火星表面。「好奇號」的主要目標是回答一個核心問題:火星是否曾經具備適合或支持微生物生存的環境條件? 任務初期,「好奇號」的科學儀器便發現了火星過去可能存在宜居環境的化學與礦物證據。目前,它仍在探索火星的岩石,以尋找曾可能孕育微生物生命的跡象。「好奇號」主要在蓋爾隕石坑(Gale Crater)進行探索,並收集岩石、土壤及大氣樣本進行分析。這輛探測車約2公尺高,大小與一般汽車相當,配備了一個機械手臂,可將儀器精準放置於目標岩石附近以進行研究。「好奇號」的龐大體型使其能夠攜帶多套科學儀器,包括17台攝影機、一個可蒸發小型岩石樣本以進行分析的雷射,以及一套用於收集岩石粉末樣本的鑽孔設備。 「好奇號」具備越過約膝蓋高度障礙物的能力,行進速度約為每小時30公尺,其實際速度會因儀器活動、地形和路徑判斷而有所不同。探測車搭載的核能電力系統利用鈽的放射性衰變產生的熱能轉化為電力。該系統的壽命已大幅超越設計要求,遠超原本預估的一個完整火星年(687個地球日)。截至2024年11月,「好奇號」仍在火星上進行探索。穩定的電力供應讓探測車不依賴太陽能即可運行,提升了行動力與靈活性,也使其能探索更遠的地點,也進一步增強了科學儀器的效能,使任務執行更為高效。 探索火星的 360 度全景影像: 影片說明:拖曳滑鼠或移動手機,探索「好奇號」火星探測車提供的這幅 360 度全景影像。Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS 問題1:「好奇號」火星探測車不像汽車那樣配備里程表,因此操作人員是根據車輪的旋轉次數來計算行駛距離。自2012年8月降落火星以來,「好奇號」直徑50公分的車輪在568個火星日內已旋轉了3689.2次。請問「好奇號」已行駛了多少公里? 問題2:事實上,鬆散的沙子、泥土、坡地和岩石會導致車輪打滑,影響探測車的行進速度,這在火星上亦然。工程師在地球上進行模擬實驗時發現,「好奇號」在一段覆蓋鬆散泥土的陡坡上,車輪每旋轉一圈,探測車僅移動約143公分。請問「好奇號」的車輪每次旋轉時的打滑百分比是多少? 問題3:根據問題2的結果,問題1的答案應該修正為多少? 參考資料:Mars Science Laboratory: Curiosity Rover 延伸閱讀:


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