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让火星成为一个熟悉的地方:与火星车经理John Callas的问答

加州帕萨迪纳NASA喷气推进实验室的约翰·卡拉斯是火星探测车项目的经理。MER涉及“勇气号”和“机遇号”火星车,它们自2004年以来一直在这颗红色星球周围颠簸。

美国国家航空航天局的勇气号和机遇号火星车于2004年1月登陆火星,执行为期三个月的任务,寻找这颗红色星球上过去水活动的线索。

这两辆高尔夫球车大小的火星车提供了大量证据,证明火星曾经是一个更潮湿、更温暖的地方。六轮机器人一直在蹒跚前行,远远超过了保修期。

近七年后,机遇号仍然强劲,尽管它已经倒退了大约两年,以便在其齿轮机构中更均匀地分布磨损。去年,勇气号陷入了松软的沙子中,火星车于2010年3月停止了与地球的通信。

据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约翰·卡拉斯称,这两辆火星车已经覆盖了火星表面21英里(33公里)以上,拍摄了约25万张照片。

12月中旬,在旧金山举行的美国地球物理联合会秋季会议上,太空网采访了卡拉斯,聊了聊漫游者取得的成就,他们如何改变了我们对这颗红色星球的看法,以及勇气号是否会苏醒过来。

太空网:你对火星车持续了这么长时间感到惊讶吗?我们正在谈论它们在着陆火星近七年后的进展

约翰·卡拉斯:哦,当然。早在2000年,我就在发展阶段加入了特派团。我们说,“哦,这是一个90天的任务。如果幸运的话,也许我们会在火星表面呆120天。”一些疯狂的思想家说,“噢,也许我们在火星表面会呆180天。”

但事实上,七年后,他们仍在继续——这太了不起了。现在的问题是,他们能走多久?“我们和机遇号一起走了26公里。”这辆漫游车到底能走多远

太空网:你有什么猜测吗?“本来应该走1公里,现在是26公里。”

卡拉斯:你知道,在这一点上,我们几乎不知道他们能走多远。因为它是为1公里的机动性而设计的。Spirit在几公里后的早期就出现了车轮故障,所以我们在想,“这是否表明所有漫游车上的所有车轮现在都会出现故障?”

但机遇号表现得非常好。我们能够缓解我们看到的问题,其中一个轮子汲取了更多的电流。但这种事情,在任何时候,它们都可能在没有任何警告的情况下向你袭来。

也许这有点像你车上的一套轮胎。也许他们有点老了,有点秃了,但你一直在他们身上开车。然后有一天,砰!你会遇到井喷,就这样。所以我们能和这些车一起去,每天都是一件幸事。

太空网:“勇气号”的前景如何?“现在我们进入火星之春,你对它会变暖和苏醒感到乐观吗?”

卡拉斯:漫游者的处境很艰难。这对球队来说也很艰难,因为我们有着如此强烈的情感依恋。这有点像有一个陷入昏迷的爱人。你希望他们能从昏迷中醒来并康复,但随着时间的推移,前景和可能性都会有所减少。

因此,到目前为止,我们还没有收到火星车的消息,现在我们正处于火星春天,这令人担忧。然后,每过一天,我们对火星车的乐观情绪就会再次下降。

太空网:如果你断定“勇气”号已经永远消失,喷气推进实验室会不会举行某种仪式?“你会用葬礼或其他什么来纪念火星车的逝去吗?”

卡拉斯:好吧,这是个好问题。我想这将是对Spirit所取得的伟大成就的庆祝。例如,Spirit发现了这些热液系统的证据。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,可以潜在地支持一个生态系统。

想想黄石公园的间歇泉,或者深海喷口,它们是地球上繁荣的生命系统。我们知道火星上存在着这样的物理条件。这是Spirit的伟大发现之一。

事实上,它的发现是因为它的右前轮出现故障,因为我们会拖动那个轮子。当我们拖动轮子时,它在地面上划出一道犁沟,露出了表面下的东西。我们本可以直接开车经过这个地方,却从未注意到它。但轮子挖掘出了这些物质,这确实极大地改变了我们对火星的看法。

太空网:那么“勇气”和“机遇”是如何改变我们对火星的理解的呢

卡拉斯:好吧,科学家们可以告诉你更多关于漫游者发现的细节。但对我来说,这些漫游者改写了火星的历史。一个巨大的无形因素是,除了所有的科学发现之外,这些漫游者还使火星成为了一个熟悉的地方。火星现在是我们的邻居。

我在喷气推进实验室的团队,以及所有支持机构的科学家,每天都要去火星工作。我们从火星车上看到的图像,我们看到了熟悉的景象。奋进号环形山的边缘现在对我们来说是一个熟悉的景象。看到火星车行驶时留下的痕迹——这现在很熟悉了。所以火星是我们的邻居。

太空网:火星车拉近了火星的距离,使其更容易接近。我们现在不断地与另一个星球上的机器人接触——这真是太神奇了。

卡拉斯:没错。我听到漫游者的声音比我的一些兄弟姐妹的声音更频繁。

太空网:“勇气号”和“机遇号”是如何为未来的任务铺平道路的“火星科学实验室将建立在这两辆火星车的基础上,对吧”

卡拉斯:是的。重要的是要记住,这些漫游者是火星探测计划的一部分——不仅是着陆器和漫游者,还有轨道器,它们一起工作。轨道航天器为丰富地面飞行器的科学研究做出了巨大贡献。

早期任务有利于后期任务。很明显,我们学到了很多关于如何在另一个世界的表面上操作流动车辆的知识,这也影响了他们将如何操作MSL。具体来说,我们的漫游者一直在做一些事情,比如推进和证明MSL将使用的技术。

火星车上具有所有这些自主性的新飞行软件已经在我们的火星车上进行了测试,这将是火星科学实验室将使用的飞行软件的基线。

我们有一种名为“宙斯盾”的新技术,这是一种自主收集科学数据的方法,在这种方法中我们没有地面。漫游者实际上会查看其图像,找到感兴趣的目标,然后使用高分辨率图像为这些目标拍摄更多照片。该软件也将成为MSL的基准。

许多在MER漫游车上工作的人都在MSL漫游车上。我团队中的许多人也支持MSL。因此,许多企业知识和经验库将转移到MSL和其他未来任务中。

太空网:你不得不用机遇号解决一些问题——在过去两年左右的地球上,它一直在倒退。如果有什么东西真的把机遇号弄倒了,你认为它会是什么?”

卡拉斯:嗯,这真的很难。什么会杀死火星车“火星车内部的部件可能会发生故障,这是灾难性的。漫游者是单串的,这意味着电子设备中没有冗余。因此,任何一个关键部件的故障都可能导致火星车的损失。

也就是说,例如,即使机遇号失去了机动性,我们也可以按照我们对勇气号的计划行事。如果我们再次收到勇气号的消息,即使它可能是一辆静止的漫游车,作为着陆器,我们仍然可以做一些重要的科学工作。当火星车停止移动时,它们将成为有史以来飞上火星的最好的固定式火星着陆器。

因此,我们可以使用漫游车作为着陆器进行一整套科学调查。其中一个令人兴奋的是,仅仅通过跟踪来自火星车的无线电信号——因为火星车现在固定在表面,火星车的运动现在就成为了行星旋转的代理。

因此,我们可以非常精确地测量火星旋转轴的进动和章动,这告诉我们核心内的质量分布。因此,我们可以计算出核心有多大。如果我们看到晃动,我们可以判断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。

太空网:你为能与漫游者计划联系在一起感到骄傲吗?漫游者计划已经取得了巨大成就

卡拉斯:哦,是的。我怎么能不呢?这显然是我职业生涯中最激动人心的一点。这可以说是人类有史以来最成功的机器人探索任务之一。它取得了巨大的成功。我们有许多重大发现。

你会想到火星上关于地表水、热液系统的发现,以及不仅是古代水的证据,也许还有火星上最近的水的证据。去那里,成为第一个看到这些图像的人,这些其他人以前从未见过的景色——例如,第一个凝视圣玛丽亚火山口的人。能成为这次任务的一部分真的是一种荣幸,也非常令人兴奋。


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