在这位艺术家的想象中,美国宇航局的火星探测车正在火星表面工作。“勇气号”和“机遇号”是两辆相同的火星车,于2003年发射到火星,并于2004年1月在火星表面的两个不同地方着陆。美国航天局、JPL/康乃尔大学插图
机遇号火星车在2014年3月拍摄了这张自拍。季风会定期吹走太阳能电池板上的灰尘。照片由美国国家航空航天局、JPL加州理工学院/康乃尔大学/亚利桑那州立大学拍摄
两名工程师正站在喷气推进实验室开发的第三代火星车旁边。这是1997年着陆的流浪者号的备用零件。左边是与精神号和机遇号同时生产的工程样品;右边是下一代火星车好奇号的测试样本。照片由美国宇航局JPL加州理工学院拍摄
机遇号在前往斯多葛陨石坑的途中留下了它的影子的纪念照片,因此有了这张生动的照片。这张照片拍摄于2004年7月26日,当时机遇号的火星之旅刚好达到原定计划90个火星日的两倍。照片由美国宇航局/JPL加州理工学院拍摄
2014年8月15日,在其火星之旅的第3754个火星日,机遇号回望奋进环形山西侧的环形山,拍摄了被疲惫的车轮碾压的轮胎痕迹,以纪念这次史无前例的火星之旅。照片由美国国家航空航天局、JPL加州理工学院/康乃尔大学/亚利桑那州立大学拍摄
据国家地理报道(作者:迈克尔·格雷什科编译:邱炎伦):火星探测器机遇号成功退役!火星探测器机遇号的寿命比原计划长50倍。它不仅带来了科学上的突破,也激励了一代新人。
在火星表面漫游了14年多之后,美国宇航局的机遇号火星车终于沉寂下来,为这项关键的外星人任务画上了句号。
美国宇航局(NASA)近日在加州帕萨迪纳的喷气推进实验室召开新闻发布会,正式探索于2004年1月25日登陆火星的机遇号(lane of Opportunity)。当它登陆火星时,脸书和iPhone还没有出生,一些负责这个项目的科学家甚至还没有高中毕业!这辆火星车不仅在火星上度过了创纪录的时间,行驶了超过45公里,还首次发现红色星球表面有液态水的明显迹象。
“与许多其他探索任务相比,机遇号与人类有着更深的情感联系,因此更难与它告别。与此同时,我们必须记住它非凡的成就——我们一起完成了一项历史性的探索任务,”火星漫游任务的项目主任约翰·卡拉斯说。“我认为人类很难在短时间内超越这次任务的成就。」
自2018年7月以来,一场相当剧烈的沙尘暴不仅覆盖了火星空的天空,也给机遇号的太阳能电池板蒙上了一层厚厚的灰尘。美国宇航局再也没有收到机遇号的消息。起初,研究团队并没有放弃,因为每年11月到次年1月,一场强烈的季风会吹掉机遇号太阳能电池板上的灰尘,这也是机遇号最初能持续运行这么久的原因。然而,随着“火星车清洁季”的到来,机遇号仍然没有发回任何信号,火星车醒来的可能性极其渺茫。
今年1月25日,研究团队向机遇号发送了一系列最终修复指令,希望探测车因天线故障或内部时钟错误等极不可能的原因而休眠,但未能唤醒机遇号。
现在火星的秋冬要来了,NASA说机遇号会一直卡在一个狂暴的山谷里——为了表彰机遇号的毅力,我们把它命名为毅力谷。
这一宣布正式结束了创纪录的火星漫游任务。这项任务包括机遇号及其孪生兄弟精神号的建造和运行。根据最初的计划,这两个火星车的设计运行里程不到1.6公里,工作时间仅为90至100个火星日。但是他们努力的结果远远超出了任何人的想象。自2004年1月4日登陆火星以来,勇气号一直在崎岖的表面上努力工作,直到2009年沉入沙地,2010年进入休眠状态。同时,机遇号的总里程数远远超过了我们发送到任何星球的火星车,甚至超过了其他火星车里程数的总和。
“这个任务真是无与伦比,不是吗?机遇号前飞行员迈克·塞伯特(Mike Seibert)在邮件中写道,“我期待机遇号创下的纪录在未来的某一天被打破,因为这意味着我们并没有停止探索太阳系。也希望祝贺未来打破这个记录的团队。」
康奈尔大学的行星科学家史蒂夫·斯奎尔斯(Steve Squyres)长期担任该任务的首席项目负责人,他说:“我一直觉得有两种最好的方式来告别像机遇号这样的探索任务。“其中一种方式很简单,就是勘探车因连续作业而磨损报废;另一种方式是因为火星的影响而停止工作。机遇号在火星上旅行了14年半,最后停在了几十年来最严重的一次沙尘暴中。如果这就是它离开舞台的方式,我们可以昂首离开,没有任何遗憾。」
神奇的火星任务
机遇号的火星之旅就像这颗红色星球上的山脉一样跌宕起伏。核心团队花了十几年时间向NASA提交申请,但都没有被批准。直到2000年初,美国宇航局才最终批准了两辆火星车的任务计划。但这种欢欣鼓舞很快变成了恐慌和紧张:该团队原计划建造两辆火星探测器,时间至少为48个月,但建造周期被压缩到只有34个月。
在与建设期限赛跑的同时,工程师们一直在尝试新的制造方案。火星漫游车的前身探路者,有独立的着陆装置和漫游车。这一次,喷气推进实验室计划将着陆器的所有设备与火星车集成在一起,这使得新一代火星车比先驱者具有更高的自主性。
“每个人都告诉我,机会持续了这么久,这真是一个奇迹!但我想说,机遇来到佛罗里达州是一个奇迹。”斯奎尔斯指的是佛罗里达州的卡纳维拉尔角,机遇号就是在那里发射的。“因为我们要造的火星车和之前的完全不一样,任务进度太苛刻了。」
在组长彼得·泰辛格(Peter Theisinger)的带领下,我们夜以继日地工作,试图圆满完成制造探测车的任务。推进实验室的助理规划经理詹妮弗·特罗斯珀(Jennifer Trosper)亲自带领系统工程师,回忆起当时cumbing的情景,仿佛是一场总动员。大家没日没夜的测试软硬件,一天八小时三班倒,一天24小时,一周七天。即使两辆火星车正在前往火星的途中,工程师们也一直在发送软件更新。
“我们必须始终确保火星车的稳定性和完整性,”特里斯特博说。
火星车登陆火星后,工程师们继续更新系统。没想到,在勇气号成功登陆第18个火星后,特里斯特博的团队突然失去了火星车的信号。经过几天的沉默,人们不禁担心最坏的结果。毕竟勇气号失联的原因也可能发生在机遇号上,更何况机遇号当时还在前往火星的途中。幸运的是,团队及时发现了系统错误的原因,并对其进行了纠正,并将更新后的程序发送给了飞行中的机遇号。2004年1月25日,机遇号成功降落在火星表面。
“我们努力工作,稳步设计,谨慎处理一切,这些工程上的成就将永远传承下去,”特里斯特博说。“看到机遇号完成使命,我非常难过。有它在火星上驰骋真的很好。哇!机遇号真的是一辆很棒的探测车。」
赢得头奖
起初,研究小组认为这两辆火星车在火星着陆后,由于太阳能电池板上的灰尘堆积,只能运行不到90个火星日,但科学家们没有想到,火星上的风足以清除太阳能电池板上的灰尘。随着季节的变化,探险车焕然一新。他们在火星上的漫游时间远远超出任何人的想象,现在给科学界留下了一个杰出的传奇。
几十年来,美国宇航局的火星计划,无论是登陆火星表面的探测器,还是在轨卫星,都是以“找水”为目的。但是勇气号和机遇号首次发现了火星曾经长时间存在液态水的明确证据。另外,这两辆火星车也让我们知道,这颗红色星球远比我们想象的复杂多变。
“当火星车最终成功降落在火星表面时,我产生了这样一个令人欣慰的想法,有一天我们可以轻松地靠在椅背上,抱着我们的胳膊说,嘿!我们完成了,一切都在控制之中,”斯奎尔斯回忆道。“我们低估了火星的神秘。」
机遇从一开始就获得了科学成果一等奖。科学家选择的着陆点使机遇号找到了确凿的证据,证明很久以前地球表面下曾经存在液态水,并在表面大量流动。然而,机遇号停靠的第一个地方曾经拥有的水,可能并不是平静的湖泊或池塘,而更像是一池硫酸。
在机遇号登陆火星的前十几年间,几乎一直在研究原始酸性溶液的残留物。一路上,它驶进了陨石坑,考察了隔热板在火星着陆时留下的撞击坑,搜寻了火星表面未被触及的陨石。
2011年,机遇号抵达奋进号环形山周围的环形山进行研究。这里的岩石比第一站更古老,其中一些是我们在火星上可以研究的最古老的地层。其中残留的粘土矿物和石膏表明,40亿年前火星表面到处都是中性液态水。
“如果我们回到15年前,那么我们甚至不知道火星表面是否有液态水,”该任务的副规划科学家阿比盖尔·弗雷曼说。“但是精神号和机遇号给了我们一个肯定的答案。证据表明,火星过去的气候与现在完全不同,这让我们可以进一步追寻更复杂的奥秘。」
成长中的“火星人”
勇气号和机遇号的巨大成功,不仅为接下来的火星探测任务做了很好的准备,也让人们更加熟悉了这颗红色星球的魅力。火星上覆盖着大量被风蚀刻的山脉和山谷,这与地球上许多地方的景观更为相似。
这两个火星探测器有着有点拟人化的设计,这使得我们更容易与它们联系起来,一起前往火星。无论是啤酒广告,还是乐高玩具,它们的出现,让大众仿佛参与到了火星车的旅程中,未来火星车规划团队的成员也是如此。当机遇号登陆火星时,弗里德曼还在上高中。当晚,她甚至有幸去喷气推进实验室参加了探测车着陆的推广活动。
“其实我从高中就下定决心了,这也是我以后想做的事情。从那时起,直到我被训练成为漫游者任务的一员,这一路上发生的事情令人惊讶。”她是这么说的。
火星车的资深驾驶员Heather Justice也认为机遇号是Tai 空探索的经典之作。当她在马里兰上高中的时候,她看了一部关于火星漫游者的纪录片。
她说:“在像我这样的年轻人看来,火星车能够在其他星球的表面行驶是美国宇航局最伟大的成就之一。”“我仍然无法相信我是多么幸运地成为一名火星车司机。」
当勇气号的使命已经终止,但机遇号继续前行,参与计划的人之间的关系也越来越紧密。科学家的孩子总是听到他们的父母谈论机会,好像它是一个远亲。漫游者的司机们几乎能读懂彼此的心思,因为他们在一起度过了足够长的时间。
塞伯特说:“人们开始相互了解,并相互直呼其名。”。“然后我一个一个看着队员。一些人获得了公民身份,一些人结婚了,一些人回到了学校,一些人毕业了。人生很多难忘的阶段都在这里上演。」
现在,该团队还有六个月的时间来整理从归档任务中获得的数据。几十年来,对于一些人来说,火星探测器已经成为他们生活中不可或缺的一部分。这个时候,终于到了放松的时候了。
“机会行动成员肯定还有话要说,哇!这可能是我最后一次和他们中的一些人一起工作,”亚利桑那州立大学的行星科学家和机遇号研究小组的成员坦尼娅·哈里森说。“我想每个人都会哭。」
永恒的传说
虽然机遇号的使命已经走到了尽头,但人类对火星的研究和探索从未结束。好奇号火星车仍在火星表面移动,几颗火星轨道卫星和InSight着陆器也在持续运行。欧洲和俄罗斯的Tai 空研究所正在合作开发火星探测器,该探测器最近以X射线晶体学的先驱罗莎琳德·富兰克林的名字命名。许多参加过勇气号和机遇号任务的前辈都在为即将到来的火星2020火星车任务而努力,该任务将试图搜寻古代火星生命的痕迹并储存岩石样本,等待有一天将其带回地球。
同时,机遇号将在火星上站稳脚跟,留存数十万年,成为科学史上的重要丰碑,甚至是未来登陆火星的探险者的圣地。或许在未来几十年,人类将亲自登陆机遇号的着陆点子午线平原。包括塞伯特在内的一些科学家和工程师已经正式提议,未来人类火星计划的宇航员应该在这里着陆。
“如果后来登陆火星的人类能够看到我们早先派出的火星车,”哈里森说,“那将是一个激动人心的时刻!」