火星探測器困境:一個任務復甦,其他任務掙扎求生或等待可能的復活

在行星探索的前沿,一切都不容易

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在過去的幾個月裡,美國宇航局的火星勘測軌道飛行器(MRO)幾乎只是一個毫無用處的死物——一個像小型汽車一樣龐大的物體,在火星表面上方的高空軌道上閒散地飛馳。在軌道飛行器的計算機發生一系列計劃外的重啟後,任務工程師在 8 月決定將探測器置於“安全模式”,以便爭取時間尋找故障根源,同時航天器保持在有限功能的保護狀態。

MRO 於 12 月 8 日退出安全模式,並於 12 月 16 日恢復科學操作,但重啟的根源仍然未知,位於加利福尼亞州帕薩迪納的美國宇航局噴氣推進實驗室的任務經理丹·約翰斯頓說。“我們仍在努力找出安全事件的根本原因,”約翰斯頓說,他指的是 2 月、6 月和 8 月兩次發生的計劃外重啟。廣義上講,重啟與航天器指令和資料處理子系統的電源故障有關。

在漫長的停工期間,MRO 操作員修補了一個潛在的致命漏洞,該漏洞是在診斷軌道飛行器的異常行為過程中發現的。“我們發現,在一個非常非常低機率的情況下,這種異常可能會導致航天器的飛行計算機恢復到發射前模式,”約翰斯頓說。“這將基本上切斷我們與航天器的通訊——它將回到一種模式,它將希望在發射臺上與運載火箭對話。”

軌道飛行器的科學儀器已經恢復線上,並且執行良好,但“實際上更有可能[而不是不],這種情況會再次發生,”約翰斯頓說。航天器的困境突顯了在深空惡劣環境中遠端工作的難度。在下面,在同樣嚴酷的火星表面上,MRO 過去和現在的機器人同事,鳳凰號和勇氣號,也證實了這種困難。

勇氣號探測車在火星上探索近六年之際,在 2009 年的大部分時間裡都陷在一片鬆軟的土壤中。(機遇號,同一時代的雙胞胎探測車,在星球的另一邊穩健地前進。)勇氣號的控制人員自 11 月 17 日以來一直在進行實驗性操作,試圖解救機器人,但在救援工作開始幾天後,當其中一個輪子卡住時,他們很快就失去了六個輪子中的一個。但是,另一個已經停滯了三年多的輪子在 12 月 12 日意外地恢復了活力。探測車駕駛員斯科特·麥克斯韋 推特上指出,康奈爾大學的行星科學家兼探測車任務的首席科學研究員史蒂夫·斯奎爾斯“提出,勇氣號上存在一個工作輪子守恆定律”。

與此同時,鳳凰號著陸器在 2008 年在火星上作為地質科學平臺工作了幾個月後,按計劃屈服於火星寒冷和黑暗的冬天,現在被二氧化碳冰覆蓋在北部平原。 2010 年初,火星北半球的春天將全面展開,那裡的季節持續時間大約是地球上的兩倍;鳳凰號將明顯變暖,並再次能夠讓太陽能電池板接收到陽光。鳳凰號首席研究員、亞利桑那大學圖森分校月球和行星實驗室的教授彼得·史密斯說,在 1 月份的某個時候,團隊計劃恢復監聽來自著陸器的訊號,著陸器可能以某種方式在休眠狀態下完好無損地度過了冬天。

史密斯說,接收到鳳凰號的訊號將是“巨大的驚喜”,但他強調,接收到著陸器的訊號是不太可能的。所有系統都沒有設計成在火星的冬天倖存下來,而且著陸器遭受了許多威脅,從寒冷到長時間的斷電,再到太陽能電池板在堆積的乾冰重量下斷裂的普通可能性。“很有可能有些東西會壞掉,”史密斯說。與此同時,他說,“為什麼不聽聽呢?你永遠不知道。”

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