设计寿命只有 90 天的机遇号火星探测器迎来了自己的 12 岁生日

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上周,美国宇航局(NASA)的机遇号(Opportunity)火星探测器迎来了它在这个红色星球上第 12 个年头。它的神奇之处在于,它的设计寿命只有 90 天。

由于之前没有预料到的地表环境状况反而对机遇号有所帮助,且 NASA 对机遇号进行了几次创造性的软件升级,NASA 才能让机遇号存活和运转至今。

经历了 6 个半月的飞行后,机遇号于 2004 年 1 月进入火星大气层,使用了一个降落伞和几个减速火箭减速,最后在气囊的包裹下安全降落在火星表面。

NASA 认为机遇号只能正常运转 90 个火星日的一个原因是,火星上有大量的尘土。NASA 预计尘土会聚积在机遇号的太阳能电池板上,最终导致机遇号无法接收太阳能。

由于火星与太阳间的距离比地球与太阳间的距离远 50%,即使没有尘土,在火星上接收太阳能也是个挑战。因此,NASA 把机遇号的太阳能电池板设计得尽可能宽,以便收集更多阳光。即便如此,机遇号的寿命也只能按天计算,至多按月计算,但绝不可能达到一年。

机遇号的太阳能电池板被火星尘土覆盖 / 图片来自NASA

机遇号的太阳能电池板被火星尘土覆盖 / 图片来自 NASA

幸运的是,发生了一件神奇的事:每隔一段时间,旋转的气柱,或称“尘卷风”,就会刮过机遇号,将太阳能电池板上的尘土一扫而光。

机遇号探测器经尘卷风清扫后 / 图片来自NASA

机遇号探测器经尘卷风清扫后 / 图片来自 NASA

这对机遇号和控制它的 NASA 团队来说简直是天赐的礼物。尘土聚积仍然是个问题,但至少火星尘卷风会让机遇号有足够的电量维持运转。

收集足够的太阳能并不是 NASA 在火星上遇到的唯一一个问题。在火星上的第一年里,机遇号被一个沙丘稍稍埋了起来,NASA 喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的工程师和科学家们用机遇号的实体模型重建了这个场景,最终用一连串的轮子转动帮助机遇号重获自由。

除了硬件问题,机遇号的软件在这些年中也经历了几次升级。NASA 不得不执行了几次远程软件升级来提高机遇号的视觉探测、拍照和危险探测能力。

把一个探测器送到遥远的火星上要花很多钱。虽然只占把人类送上火星的代价的一小部分,但 NASA 仍然花费了 400 万美元来建造机遇号并把它送上火星。最大程度地利用这个昂贵的探测器能帮助 NASA 证明,那些花在送它上火星上的时间和金钱是合理的。

NASA 能让机遇号运转 12 年确实是工程学和人类聪明才智的一项壮举,但 不是所有人 都同意 NASA 应该继续维持它的运转。机遇号运转的花费约为每年 1400 万美元,而且它的能力也大不如前了。

机遇号有两个科学仪器已经坏了,它的关节偶尔会锁死,闪存上的问题还会让它出现一段段的 失忆

即便如此,机遇号仍然在继续完成有益的科学工作。近几年里,研究者使用机遇号对一系列大型陨石坑进行观察,以便了解火星年代更早的地层。

机遇号还是了解液态水在火星历史上的作用的关键之一,了解这一点将有助于科学家研究火星上是否存在过生命。令人惊叹的是,机遇号还创造了在地外星球上行驶最长距离的记录,而且它一直在向地球发回前所未见的火星照片。

虽然在火星恶劣的环境中度过了 12 年之后,机遇号有点破旧了,但它仍然是 NASA 的宝贵财富,也是我们了解火星的关键。12 年之后,机遇号继续前进。

NASA Rover Designed To Last 90 Days Celebrates 12 Year Anniversary