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火星奥德赛:漫游者将在这颗红色星球上庆祝7周年

美国国家航空航天局的两辆火星车“勇气号”和“机遇号”已经在火星表面停留了10年。

当地球上的人们准备迎接又一年的到来时,两个远在世界之外的美国国家航空航天局机器人正在悄悄迈向他们自己的一个重大里程碑:在火星表面上的七年。

2004年1月4日,高尔夫球车大小的“精神号”火星车登陆火星。三周后的1月25日,它的双胞胎“机遇号”撞上了地球的红土地。这些漫游车原本应该在火星表面停留90天,寻找火星过去水活动的证据,但它们的使用寿命都远远超过了它们的保修期。

然而,2009年,勇气号被困在松软的沙子中,2010年3月,火星车停止了与地球的通信。尽管如此,任务科学家认为无畏的漫游者可能在未来几个月内醒来。与此同时,机遇号仍在强劲前行,缓慢而稳定地驶向一艘名为奋进号的巨型船。

在火星表面近2500天的时间里,这两辆火星车从根本上改变了科学家对火星的理解,发现了大量证据表明这颗红色星球曾经是一个更潮湿、更温暖的地方。研究人员表示,“勇气号”和“机遇号”还通过测试技术和展示什么是可能的,为未来的漫游任务铺平了道路。

而且,在更抽象的层面上,火星车比以往任何时候都更接近火星,使科学家和普通人都能进入另一个世界。

位于加利福尼亚州帕萨迪纳的美国国家航空航天局喷气推进实验室的火星探测车项目经理John Callas告诉太空网:“除了所有的科学发现,这些火星车还让火星成为了一个熟悉的地方。”“火星现在是我们的邻居。”

顺着水走

从20世纪70年代美国国家航空航天局的水手9号宇宙飞船开始,多个轨道飞行器已经探测到液态水曾经在火星表面流动的证据。研究人员表示,“勇气号”和“机遇号”被派去调查这些线索,寻找更多线索,并将一切放入更好的地质上下文中。

六轮漫游车完成了这一切,甚至更多。两个机器人都发现了在水存在的情况下形成的矿物,这是它们不同着陆点周围区域曾经被浸没的确凿证据。

圣路易斯华盛顿大学的MER副首席研究员Ray Arvidson告诉太空网:“我们是按照‘顺着水走’的模式被派往那里的,以寻找潮湿条件的证据。”“我们已经做到了。”

大部分证据都指向数十亿年前更潮湿的火星。但“勇气号”最近的一些发现“是在2009年火星被困在松软的沙子中之后”表明,液态水可能是最近才滴过火星表面的,也许只是几千年前。

一辆瘫痪的漫游车找到钥匙

勇气号的右前轮在2006年停止工作,迫使任务科学家将火星车向后开。卡拉斯说,如果所有六个轮子都能正常工作,塞洛弗可能就不会被困在沙子里,“今天它还在那里”。

但事实证明,这个摇摇晃晃的轮子还是有能力的。它在火星土壤中挖了一条浅沟,称为“精神号”。2007年,Spirit的一条拖曳沟暴露了地表下的纯二氧化硅沉积物,这种沉积物是热水和岩石反应形成的。

因此,Spirit在火星上发现了令人信服的水热系统证据,可能与黄石国家公园的间歇泉相似,黄石国家公园主要位于美国怀俄明州,其部分延伸到蒙大拿州和爱达荷州。这一发现很有趣,表明大量的能量“可能是维持生命的能量”曾经流经火星的一些环境。

卡拉斯说:“火星上不仅有液态水,而且有与液态水一致的能源。”“所以你有一个系统,可以潜在地支持轶事同步。”

设置高技术标准

勇气号和机遇号分别设计在火星表面停留约三个月,飞行约0.6英里(1公里)。精神持续了六年多,仍然可以苏醒过来。美国国家航空航天局官员表示,迄今为止,它的里程计已行驶了约4.8英里(7.7公里)。

科学家们说,机遇号已经漫游了近七年,截至12月底,行程约16.5英里(26.5公里)。

“你付出什么就得到什么,”阿维德森说。“它们只是制造精良的美国汽车,在发射前经过了彻底的测试。”

Arvidson说,火星车的部分遗产将是它们巨大的寿命和产生它们的坚实工程,这对未来的火星车任务应该有指导意义。

他说:“在设计复杂度方面,我们设定了很高的标准。”“这些车已经超过了保修期,而且已经行驶了这么远。”

火星车也在为未来的火星车任务测试和开发技术,包括美国国家航空航天局的火星科学实验室(MSL)“也称为好奇号”,该实验室计划于2012年8月探测红土。

卡拉斯说,例如,“好奇号”的基线飞行软件首先在“勇气号”和“机遇号”上进行了测试。导弹科学家最近还为“机遇”号加载了名为“宙斯盾”的软件,该软件允许火星车在返回地球的火星车团队中自主筛选自己的图像,找到有趣的目标并拍摄后续照片。

卡拉斯说:“该软件也将成为微软在线的基础。”

精神会苏醒吗

2010年3月22日,由于未能在火星冬季将其太阳能电池板倾斜到太阳的位置,被困的“精神”号陷入瘫痪。但现在火星上的春天已经到来,火星车团队正期待着“精神号”会暖和起来,醒来并登记入住。

卡拉斯说:“我们现在正在倾听。”“我们每天都在听。”

科学家说,如果“精神”真的反弹了,即使深陷泥沼,它也能继续进行有价值的观测。

卡拉斯说,例如,研究人员希望利用火星车的运动作为火星自转的代理,追踪来自静止的勇气号的无线电信号。因此,科学家们可以非常精确地测量火星的自转,这可以帮助他们了解火星“核心”有多大,并可能揭示其他重要细节。

卡拉斯说:“如果我们看到晃动,我们就能判断出它是固体核心还是液体核心,这将是火星的一个非常非常关键的发现。”

当然,并不能保证灵魂会苏醒过来。火星的太阳将在2011年3月达到最强,因此,如果届时太阳还没有从沉睡中升起,研究小组的乐观情绪可能会减弱。

“那将是一个坏兆头,”阿维德森说。

机会:再过七年

尽管机遇号继续大胆地穿越火星表面,但它仍显示出一些衰老的迹象。卡拉斯说,虽然其他四个关节仍然工作良好,但患有关节炎的手臂有一个关节患有关节炎。2008年夏天,该车右前轮的变速箱出现电流峰值,类似于Spirit车轮出现故障之前的情况。

Callassaid说,虽然机遇号没有瘫痪,但科学家们已经驾驶火星车向后行驶了两年多,以使磨损在火星车的齿轮机构中更均匀地分布。

然而,尽管出现了这些小问题,火星车仍在继续前行,它的大多数仪器和Spirit上的仪器仍然完好无损。

卡拉斯说:“我们的相机状态很好。”“漫游者仍然有20/20的视野。”

那么,机遇号会到达奋进号吗?奋进号目前距离地球约3.7英里(6公里)

这是任何人的猜测,卡拉斯和阿维德森说。但火星车已经把90天的任务变成了一场7年的马拉松,所以明智的做法可能是不要对它下注,也不要把Spirit排除在外。

卡拉斯说:“我认为这些漫游车还有相当多的风险。”


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