你听过来自火星的声音吗?
就在今天,NASA毅力号录下了来自火星的声音。它是人类迄今为止向火星投放的第五台火星探测器,也是技术最为先进的一台。
在毅力号之前,NASA的勇气号和机遇号曾是征服火星的传奇探测器。人们原本预计,两台探测器只能运作几个月,但它们却撑了好几年。它们打开了火星的疆界,正因它们的勇敢探索,毅力号才可能重返火星。
你知道吗?它们的故事《火星探测器历险》已经上线B站了!
截图:哔哩哔哩|国家地理纪录片《火星探测器历险》
想知道两台火星探测器如何克服万难登上火星,并在火星上突破自身极限,完成它们孤独而壮烈的伟大旅程吗?那就接着往下看吧!
Part
1
登陆火星
在成为英雄探测器之前,勇气号和机遇号是NASA征服火星最后一次的尝试。在1999年,NASA经历了两次失败的火星任务,一次是人造卫星失去了方向;另一次是着陆器过早关闭发动机。
面对各界对火星任务的质疑,NASA舍弃了大部分计划,选取了曾经成功过的经验:火星探路者号任务。
截图:哔哩哔哩|国家地理纪录片《火星探测器历险》
这是一种用安全气囊登陆火星的新方法,气囊当中是一个折叠式着陆器。探测器能够像地质学家一样进行探测,并寻找线索,看火星上是否有生命存在。
进入、下降、着陆,简称EDL。这套流程包括了从进入火星大气层到着陆的所有细节。NASA面临的主要问题是着陆系统,包括降落伞、安全气囊、火箭和防热护罩。
截图:哔哩哔哩|国家地理纪录片《火星探测器历险》
为了提高成功几率,NASA打算研发制造两台探测器:勇气号和机遇号。但是当计划通过时,时间已经很紧了。探测器并不是随时都能发射的:当地球和火星围绕太阳转动时,它们每隔26个月才会达到最近距离。
他们的最后期限是2003年夏季,也就是说,研究人员只有不到三年的时间(任务规划一般需要五年)。
研发小组原本是打算延用探路者号的着陆系统,这样一来,既可以节省研发成本也可以节约时间。但是,在模拟测试的过程中,所有可能出现的问题都出现了:爆炸的降落伞、破洞的气囊……
截图:哔哩哔哩|国家地理纪录片《火星探测器历险》
在真空火星模拟室里,安全气囊在着陆过程中数次被岩石刮破;在模拟风速的实验中,降落伞也出现了问题。
工程师们很快发现了问题:探测器比预计的更大更重,探路者号的着陆系统无法承载它。所有部分必须重新设计,比如着陆器、安全气囊和降落伞。
经过一年多的研发,安全气囊这次经受住了考验,降落伞虽然出现了一些状况,但研究人员很快发现了问题所在,解决了问题。
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然而,在距发射还有几个星期时,探测器的点火电路出了问题。点火电路都经过了实际测试,但研究人员最后才发现,这些电路可能无法在火星上使用。
截图:哔哩哔哩|国家地理纪录片《火星探测器历险》
问题是,发射时间快到了。他们无法拆开探测器,检查零件是否完好。探测器已经准备好上发射台了,而拆解需要好几个星期的时间,他们会赶不上时间。
Part
2
探索火星
虽然整个过程一波三折,但勇气号和机遇号成功在2003年登陆了火星。
神奇的是,它们的名字似乎预判了它们的命运。勇气号命途多舛,经历了流沙陷阱、寒冬和轮胎故障,凭借自身的勇气探索未知;机遇号运气确实很好,没出什么太大状况,在探测火星过程中也有许多喜人的发现。
勇气号
开局不利:
勇气号的着陆位置是古谢夫陨石坑,因为那里看上去像是一个干涸的湖床,研究人员希望在岩石中找到水资源存在的证据,但地表上除了火山碎石什么都没有。
截图:哔哩哔哩|国家地理纪录片《火星探测器历险》
轮子故障:
在大约第779个火星日时,勇气号需要找个地方过冬。因为它的太阳能电板不能倾斜,只有爬到斜坡上,才能配合火星上的日照角度,充分接受阳光。
截图:哔哩哔哩|国家地理纪录片《火星探测器历险》
但它的右前轮在这时突然故障了,依靠剩下的5个轮子爬山非常困难。
沙丘炼狱:
在前往目的地的时候,勇气号陷入流沙,再加上故障的右前轮,从传输的照片看来几乎无法逃脱。
截图:哔哩哔哩|国家地理纪录片《火星探测器历险》
机遇号
开局顺利:
机遇号的着陆位置是接近赤道的子午线高原,发现了特别的层状岩石,说明它们可能在液态水中沉积形成。
沙尘暴危机:
探测器依靠太阳能电板充电,一场突如其来的沙尘暴使得整个太阳能板布满灰尘,能接收到的直接日光量不到晴天的1%,探测器很快就要低电量自动关机。幸好在6周之后
喜人发现:
在探测的过程中,机遇号发现了密度很高的黏土矿物质沉积物。黏土提供的水资源信息和之前很不一样。黏土代表有可以喝的水以及酸碱值为中性的水。这不只适用于生命存在,而且还有助于生命的起源。
Part
3
旅程的终点
勇气号:
2010年3月,勇气号未能按照计划联系指挥中心,它可能因为电量过低而进入了冬眠模式,没有加热器,无法通信。
勇气号只能等到夏天才能再次充电。然而,直到2011年春天,勇气号依旧沉默。
机遇号:
机遇号在2015年完成了第一次火星马拉松,总里程达26.219英里。
2019年2月13日,由于经过八个月无法和探测器取得联系,NASA正式宣布结束机遇号火星探测器的使命,任务结束时间定格在2018年6月10日。
对NASA的研究人员来说,探测器旧到不能用了,是他们失去探测器最光荣的方式之一。勇气号和机遇号就是这样,它们被用到了极致,无法再运作了,它们走得很光荣。
火星探测器历险
勇气号和机遇号的故事不止于此……想知道驾驶员是如何在地球上驾驶探测器?想知道探测器在火星上更多的历险故事吗?