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火星纪事15年:再见,“机遇号”

发布时间:2019-02-20 11:25:59  作者:漫步宇宙  来源:漫步宇宙  阅读:283

    火星纪事15年:再见,“机遇号”
      “机遇”号艺术概念图
      2004年1月,高尔夫球车大小的“机遇号”与它的双胞胎兄弟“勇气号”登陆火星——相隔只有几周——执行原定90天的勘测任务。它们奉命在这颗红色星球寻找过去曾出现水活动的迹象。“勇气号”一直服役到2010年。“机遇号”的表现更为强悍,直到2018年6月遭受怪兽级尘暴袭击才不得不进入休眠状态。
      8个多月来,美国宇航局一直试图唤醒“机遇号”,但最终竹篮打水。2月13日,宇航局正式宣布结束这两个机器人的“火星探索漫游者”(MER)任务。MER项目负责人、宇航局喷气推进实验室的约翰·卡拉斯表示,很多因素让太阳能驱动的“机遇号”和“勇气号”得以长时间服役。
    火星纪事15年:再见,“机遇号”
      火星艺术概念图
      两辆火星车首先要感谢火星的天气。MER项目组之所以将原定任务时长定为90天是因为,火星尘土大概需要90天就会完全遮住两辆火星车的太阳能电池板,最终让它们“窒息”而亡。庆幸的是,火星上的强风吹走电池板上的尘土,让两个机器人继续补充能量,熬过它们的第一个火星冬季。火星风的“清洁”工作一直没有中断过。
      在13日于喷气推进实验室举行的一场仪式上,宇航局宣布结束MER任务。卡拉斯在仪式上表示:“这种季节性循环清理非常可靠,不仅让我们的火星车熬过它们的第一个冬季,随后的冬季也都挺了过来,继续对这颗红色星球进行勘测。”
    火星纪事15年:再见,“机遇号”
      2003年6月10日,“勇气”号搭乘德尔塔II火箭发射升空
      卡拉斯指出两辆火星车还拥有太阳系内最出色的电池。“机遇号”主电池的充放电循环次数超过5000次,在因尘暴袭击不得不终结这项任务时,“机遇号”的电池容量还剩下最初的85%左右。清除尘土的风和超强悍的电池让两辆火星车获得持久的能量供应,能够经受住最寒冷、最黑暗的火星冬季考验,继续执行勘测任务。
      “机遇号”和“勇气号”采用了一系列先进的工程学技术,并不仅限于超强悍的电池。从电子大脑到车轮再到科学仪器,所有组件都经久耐用。在距离地球数亿英里的火星,两辆火星车经受住低温、干旱和辐射的严酷考验,超长的服役时间堪称奇迹。
    火星纪事15年:再见,“机遇号”
      “勇气”号的着陆器,火星车已经驶离
      宇航局官员强调两辆火星车的操作人员同样功不可没。无论是“机遇号”还是“勇气号”都面临严酷挑战,需要操作团队大胆果断和富有创造性,同时还需要他们长时间工作,及时做出调整。2005年,“机遇号”陷入柔软的沙丘,被任务组形象地称之为“炼狱沙丘”。在喷气推进实验室的一个火星模拟沙箱,操作人员测试了各种潜在解决方案。经过数周的不懈努力,他们最终让“机遇号”化险为夷。
      此外,操作人员还经常让“机遇号”倒着走,以延长右前轮的寿命。有时候,“机遇号”的右前轮会比其它车轮产生更多电流。卡拉斯说:“我们一直富有创造性地解决问题和寻找应对方案,以便让这辆火星车长时间高效服役,继续为我们带来各种科学发现。”
    火星纪事15年:再见,“机遇号”
      “机遇”号拍摄的“圣路易斯精神”陨坑
      “机遇号”和“勇气号”最终命丧谁手?2009年,“勇气号”陷入柔软沙地。项目组多次尝试解救,但最终无能为力。由于无法转向以获取更多光照,“勇气号”遭遇了一个可怕的严冬。2010年,这辆火星车最后一次与地球联系,2011年被宣告死亡。宇航局官员表示“勇气号”是被冻死的。
      2018年,“机遇号”遭遇一场席卷火星的史诗性尘暴,最终未能逃过一劫。此前,它也曾遭遇过一系列风暴,但这一次太过猛烈。值得一提的是,如果不是2004年登陆后出现的一个故障,“机遇号”或许可以挺过这场灾难。克拉斯表示登陆后“机遇号”机械臂上的一个加热器处在“开启”状态。操作人员决定每天晚上关闭“机遇号”的一切仪器设备,包括加热器在内,以防止这个“闹事”的加热器耗费宝贵电量。
    火星纪事15年:再见,“机遇号”
      艺术概念图,“机遇”号火星车遭尘暴袭击
      提到这种“深度睡眠”策略,卡拉斯表示:“这辆火星车会觉得有些冷,但仍能保持足够的体温。到了早上太阳升起,我们会为所有设备供电。一直以来,‘机遇号’的体温从未低于允许的温度范围。”如果操作人员不采取这种策略,“机遇号”不会服役这么长时间。
      2018年遭遇尘暴袭击期间,“机遇号”的电量不断损耗,任务时钟可能陷入混乱,导致它不知道何时进入深度睡眠。卡拉斯说:“晚上需要进入睡眠模式时,它可能一直醒着,加热器处于开启状态,耗费了电池板的电量,导致其它设备的供电陷入异常。雪上加霜的是,火星当前的温度更低,也更黑暗。”
    火星纪事15年:再见,“机遇号”
      “机遇”号自拍照,左侧照片拍摄于2014年1月,太阳能电池板被尘土遮蔽;右侧照片拍摄于2014年3月末,电池板上的大部分尘土已经被风吹走
      MER项目首席科学家、康奈尔大学的史蒂夫·斯奎尔斯表示,不管最终的细节如何,“机遇号”和“勇气号”都已在这颗红色星球光荣阵亡。MER任务为火星的科学研究做出了巨大贡献。两辆火星车都发现了大量证据,证明几十亿年前的火星也是一颗湿润的星球。它们的勘测发现改变了我们对火星演化以及能否孕育生命的认知。
      “勇气号”甚至发现了一个远古热液系统,说明火星的某些区域一度同时存在液态水和能量源。这是已知生命演化的两个必要条件。斯奎尔斯在接受太空网采访时说对于“机遇号”的死和MER任务的结束,他能够坦然接受。“如果要有一个结局,我愿意看到以这场方式结束。”