8 個被拯救、復活和重新利用的航天器

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本週早些時候，“羅塞塔”號航天器的“菲萊”著陸器在沉睡七個月後終於醒來。“菲萊”號去年 11 月著陸在 67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星上時，落在了一個陰暗的地方，沒有獲得足夠的陽光來為電池充電。因此，在僅執行 57 小時後，著陸器就進入了休眠狀態。現在，“菲萊”號重新投入執行，科學家們正在等待下一次聯絡，這將揭示更多關於彗星在過去幾天活動的資訊。

“菲萊”號並不是唯一一個死裡逃生的航天器。在太空中操作資料收集機器人是一項棘手的工作；在穿越太陽系的幾個月、幾年甚至幾十年的旅程中，可能會發生很多問題。但有時，即使所有希望都破滅了，科學家和工程師也能挽救一艘航天器。為了慶祝“菲萊”號的甦醒，讓我們回顧一下多年來被拯救、復活和重新利用的一些航天器。

旅行者 2 號

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美國宇航局製造了“旅行者 2 號”來巡視外太陽系，利用了行星每 176 年才發生一次的偶然排列。該航天器的主要無線電接收器在 1978 年 4 月發生故障，需要進行一系列精細的遠端干預，地面控制人員對“旅行者 2 號”進行了重新程式設計，使其依賴備用單元，並一直使用至今。儘管任務早期出現了這個問題，“旅行者 2 號”仍然取得了巨大的成功。在其穿越木星系統的旅程中，它捕捉到的影像與孿生兄弟“旅行者 1 號”的影像相比，顯示了火山活動對木衛一的影響。“旅行者 2 號”提供了前所未有的木衛二景象，並以驚人的細節展示了土星的光環和衛星。最後，由於進行了更多的重新程式設計，以適應光線不足的太陽系後方的更長曝光時間，它提供了有史以來第一批天王星和海王星的近距離影像。該航天器已經運行了 37 年多，仍然將資料傳輸回深空網路，用於其擴充套件任務：探索太陽系最外圍的邊緣。

哈勃

自 1990 年以來，哈勃太空望遠鏡提供了對可觀測宇宙中一些最遙遠、最奇特的區域的觀察。毫無疑問，哈勃徹底改變了現代天文學，但它的觀測一開始並不順利。哈勃拍攝的第一批照片是模糊的——的確，它們是無與倫比的宇宙景象，但這些影像沒有達到人們對昂貴的太空望遠鏡的原始高解析度照片的期望。問題是一個稱為球面像差的輕微光學缺陷。基本上，哈勃望遠鏡鏡片的外邊緣大約太平了 2 微米。在 1993 年 12 月的第一次維修任務中，一組宇航員安裝了一個由五對校正鏡片組成的裝置，緩解了模糊問題。有了這個裝置以及一套其他新儀器，哈勃發揮了其全部觀測潛力。

伽利略

1995 年，“伽利略”號成為第一艘環繞木星執行的航天器，但這一路並非一帆風順，它遇到了幾個大麻煩。首先，“伽利略”號的高增益天線未能開啟，危及了航天器與地球通訊的能力。該天線形狀有點像雨傘，在航天器的頭兩年旅程中一直存放在航天器中。當任務控制人員在 1991 年嘗試展開它時，他們發現天線的一些“肋骨”卡住了。幸運的是，美國宇航局的科學家設計了一種方法來壓縮資料，以便“伽利略”號可以使用其備用天線傳輸回地球。然後，就在“伽利略”號接近木星時，其車載資料記錄器卡住了。任務控制人員提出了另一種解決方案，“伽利略”號在幾周內重新投入執行，但記錄器在未來幾年繼續困擾著航天器。

機遇號

在 2005 年 4 月底，“機遇號”探測車的所有六個輪子都深深陷入火星土壤的一個大波紋中時，突然停止了前進。“機遇號”當時正在前往埃雷布斯隕石坑的路上，這是一個衝入一個更大的隕石坑（稱為特拉諾瓦）的撞擊地點。這並不是“機遇號”第一次陷入沙地，但任務控制人員仍然花了一個月的時間才將機器人解救出來。在 5 月 13 日至 6 月 4 日執行的一系列謹慎步驟中，“機遇號”必須旋轉近 200 米的輪子才能獲得足夠的牽引力，使其向前移動一米。從好的方面來說，這給了團隊一個研究周圍風景和收集地形資訊的機會。

玉兔

中國的首個月球車去年在其為期三個月的探險中被推定死亡了幾天。由於“玉兔”號是太陽能供電的，因此月球車必須在寒冷的為期兩週的月夜中冬眠（關閉其大部分系統）。但當“玉兔”號應該在 2 月 8 日從第二次冬眠中醒來時，北京的任務控制人員無法與月球車連線。幸運的是，“玉兔”號並沒有死，只是睡著了。月球車在兩天後恢復了線上狀態，儘管它繼續遇到機械控制困難。

開普勒

當開普勒號在 2013 年 5 月發生故障時，這顆搜尋行星的望遠鏡似乎已經走到了盡頭。自 2009 年以來，它一直在天鵝座附近的天空中搜尋行星繞恆星執行的跡象。然而，開普勒號四個反作用輪中的兩個出現故障，導致航天器無法精確控制其指向，危及了任務。美國宇航局的科學家和工程師不願放棄這顆望遠鏡，並設計了一種讓開普勒號利用陽光壓力來穩定其在地球繞太陽執行的平面內的指向的方法。2014 年 6 月，開普勒號開始了其第二次任務，被稱為“K2”。該望遠鏡現在在其新的視線範圍內觀察天體現象，範圍從行星到超新星再到活動星系核。“K2”任務規劃者從不同研究團隊的提案中提取所有目標，因此開普勒號在其第二次生命中非常像一個社群望遠鏡。

黎明號

2014 年 9 月，“黎明號”太空探測器在前往小行星帶中最大物體穀神星的途中，其離子推進器意外停止工作，航天器進入安全模式。“黎明號”號在三年前也經歷過類似的故障，當時一個高能輻射粒子撞擊了其電力系統。“黎明號”團隊懷疑，類似的粒子是導致第二次故障的原因，因此他們採用了相同的策略來啟動和執行航天器，替換了另一個離子發動機和一個不同的電子控制器，以便他們能夠儘快恢復推進。四天後，“黎明號”號再次加速，愉快地前往穀神星。

光帆

行星學會的“光帆”立方體衛星經歷了一段短暫但富有成果的生命。在進入近地軌道僅兩天後，一個軟體故障阻止了衛星與地球通訊。幸運的是，當一個快速移動的帶電粒子像某種宇宙除顫器一樣撞擊其電子板時，“光帆”號被複活了。“光帆”號在 6 月 3 日再次沉默（可能是由於電池問題），但在 6 月 6 日再次與地球取得聯絡。第二天，“光帆”團隊部署了立方體衛星的太陽帆。這顆微小的航天器在軌道上又停留了一週，然後翻滾回地球大氣層，正式結束了測試任務。行星學會將於明年啟動更全面的太陽帆演示。