虽然如今，火星表面是一片寒冷、几乎没有空气的沙漠，但科学家们认为，在35亿年前的一个潮湿时期，Jezero Crater中可能存在微生物。这个六轮探测车将在坑槽沉积物中搜索古代微生物是否留下了化学、矿物和地质结构证据。“毅力”号的首个任务是收集数十个岩芯样本，将它们密封在容器中，并存放在火星地表，以便未来执行火星任务时收集并送回地球，供研究人员通过精密仪器进行深入分析。

ADI工程师Kristen Chong描述了她对“毅力”号火星探测器成功登陆火星的兴奋之情，以及我们能从中学到的东西。

支持任务执行

电力是探测器执行仪器、通讯、移动和科学活动的动力之源。对于这项为期11年的探测器任务，可靠的电源和电池寿命至关重要。“毅力”号基于高压电池总线运行，以实现高效率。但是，对于火星探测器99%的电子系统来说，总线直接提供的电压输出太高了。如果不能有效地对中间电压进行降压，该探测器将浪费大量电能，并且电池也需要更频繁地充电。

电源合作伙伴

NASA/JPL选择ADI作为其技术供应商，为他们提供关键的电源管理解决方案。高压、同步、电流模式的控制器作为接口，将中央电池总线的高压电源转换为运行所有探测器组件(IC)所需的较低电压。抗辐射控制器提供高水平的转换效率，同时较大限度地减少电源浪费。功率损耗会产生热量，多余的热量会损害组件。而在火星稀薄的大气层中，消除多余的热量则更有挑战性。

在手机或平板电脑上，点击此模型的AR 3D图标，可在您自己的环境中与“毅力”号互动。
 

图片由NASA/JPL提供 - Cal Tech

奠定基础，迎接更大的任务

火星2020探测器肩负几项实验，这些实验主要是针对未来的任务。MOXIE（火星氧气原位资源利用实验）可能是最具雄心的实验，它将测试一种从火星稀薄的大气中提取氧气的方法。MOXIE将证明，将火星上的二氧化碳转化为氧气是否可能。如果成功，未来发布的MOXIE技术将成为执行其他火星任务的重要组成部分，为火箭燃料提供氧气，为未来的探险者和居民提供可呼吸的空气。还可乘坐“毅力”号的直升机Ingenuity旅行。这架由太阳能驱动的无人直升机将在火星稀薄的大气层（只有地球大气层的百分之一）中测试飞行稳定性，并寻找优质的探索地点和最安全的探测器行驶路线。

"/>火星毅力号探测器配有Ingenuity，这是首架可在另一个星球上飞行的直升机。

图片由NASA/JPL提供 -Cal Tech

抗辐射技术的历史

“毅力”号上包含执行火星探测任务所需的关键的63个ADI元器件。ADI市场经理兼应用工程师Kristen Chong表示：“这些部件涉及从RF/μW到运算放大器、从电源管理到数据转换等多个领域。我们将继续与NASA/JPL合作，迎接新的太空计划挑战。”

ADI与NASA/JPL的合作可以追溯到20世纪80年代初，双方一直致力于推动突破技术极限，开发关键元器件、自定义程序和抗辐射技术。无论其功能是什么，或要执行什么任务，每个元器件都要面对最恶劣的环境条件，包括极端重力、振动、温度波动和辐射。

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图片由NASA/JPL提供 -Cal Tech：“朱诺”号太空探测器

NASA/JPL的“朱诺”号太空探测器于2011年8月5日发射升空，历时近5年，穿越深空中的各种极端环境，于2016年7月4日抵达木星周围的轨道。“朱诺”号探测器的任务是：了解气体巨行星和其他行星是如何形成的。“在太阳系所有的恶劣辐射环境中，木星可能位居第一”，来自ADI的Kristen Chong表示。“木星的磁层在其范艾伦辐射带中捕获了大量辐射，这个量远远大于我们行星周围或太阳系内的其他行星周围的辐射带。”这使得“朱诺”号成为一项极具风险的任务，需要大大提高其电子设备的抗辐射性能。”

ADI的AD590S是一种抗辐射温度传感器，被用于执行“朱诺”号任务。当宇宙飞船从它所环绕的行星的阴影中出来，然后进入到太阳的直射光线中，温度范围时刻都在变化。即使被置于阳光下，宇宙飞船内部面向太阳的一面和背向太阳的一面之间的温差也会很大。这些温度波动会对太空探测器内部的集成电路产生显著但可预测的影响。从温度传感器获取的信息可用于调整和补偿宇宙飞船上的温度变化。

在使用了近20年之后，ADI的ad590仍在继续收集温度数据。作为运行记录的佐证，AD590S被NASA/JPL选中，用来执行2020年度“毅力”号任务。

辐射造成的有害影响

在地球磁场保护范围之外飞行的航天器会受到太阳辐射的有害影响。辐射会产生随机误差，使处理设备复位，甚至损坏元器件。辐射影响包括：

• 单粒子效应：单个离子或粒子撞击设备的特定区域，导致出现各种奇怪现象和误差。

• 总电离辐射剂量(TID)：在部件的整个使用寿命期间，电离辐射对部件产生的长期累积效应。TID可能会导致偏移，例如增加某些元器件的供电电流。

• 位移损伤(DD)：大粒子（例如中子）可以破坏硅芯片的晶体结构，造成物理损伤。

辐射测试

凌力尔特(LTC)以其高性能电源管理系统而闻名，于2017年被ADI收购。LTC工程师前往某些工厂，例如德州农工大学的回旋加速器研究所，与NASA/JPL合作确定适合用于太空环境的部件。他们采用各种各样的工艺来减轻或增强辐射耐受性。

“当IC无法正常工作时，他们会联系我们，提出具有挑战性的问题。我们会派员工前往德克萨斯大学城，解决辐射认证过程中的问题”，ADI现场应用工程师John Guy表示。“有一次，我们最初的元件设计师和FAE一起来检查辐射测试过程中是否出现了任何异常行为。”当时，该设计师和FAE与NASA/JPL的工程师一起合作，共同分析问题，进行测试，确定它是应用层面的问题还是核心设计问题，并开发出最终的抗辐射产品。

质量控制、性能和寿命

40多年来，ADI一直与NASA/JPL合作开发能够承受太空中最恶劣的环境条件的抗辐射技术。这些元器件不仅性能出色，而且在许多情况下超出了所有预期，甚至超过任务要求规定的年限数年甚至数十年。

双方的长期合作表明，NASA/JPL对我们的产品、严格的测试的流程，以及我们秉持的质量和标准一直持续信任。这也证明了ADI的现场服务、深厚的领域专业知识，以及在几代太空任务中使用的技术的价值。

ADI向我们的地面应用客户证实了自己的标准和价值，与太空应用相比，这些客户的应用要求较低。如果特定的元器件能在最恶劣的太空环境中坚持几十年，这表明它们更可靠、更值得信赖，更有可能在地球上无故障运行——无论是在制造厂、电动汽车还是医院外科病房内。

着眼于未来的合作伙伴

像NASA/JPL一样，我们展望未来，渴望处于创新的中心——保持好奇心，学着适应，并且能够打破传统思维。如果说ADI过去50年的历史教会了我们什么，那就是：未来的新技术突破将推动工业走上新的道路，并以如今我们无法想象的方式塑造我们的世界。我们的愿景是解决复杂、有意义、最具影响力的挑战，并保持较领先。

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“毅力”号火星探测器任务，以及接下来的许多任务都只是宏大计划的一小部分。NASA负责在2024年之前让宇航员重返月球，并且计划在2028年之前建立持续载人计划，为人类探索火星做好准备。ADI决心参与这场伟大的探索。