作为行星探测最成功、持续时间最长的壮举之一,美国国家航空航天局NASA的机遇号火星漫游车在火星表面探索、为美国宇航局重返这颗红色星球奠定了基础,其将近15年的任务也走向了终结。

2018年6月,一场席卷全火星的严重沙尘暴压境,机遇号停止了与地球的通信。经过超过一千次的恢复接触命令,美国宇航局喷气推进实验室(JPL)太空飞行调度部门的工程师们在星期二完成了他们最后一次恢复尝试,但最终无功而返。这台太阳能漫游车的最后一则通讯留在了6月10日。

美国宇航局NASA局长吉姆·布里登斯廷说:“正是因为有像‘机遇号’这样的开拓性任务,我们勇敢的宇航员终有一天能踏上火星的土地。当那一天来临之时,迈出第一步的荣誉将由如机遇号一般的男女、以及那台背负着探索之名排除艰险、辛勤工作的漫游车所有。”

机遇号在设计的时候,计划工作90个火星日并旅行1100码(1千米),但是它的实际科学价值和寿命远超人们的预期。除了将其科研寿命延长将近60倍之外,这台漫游车在抵达其在火星上最合适的休憩点毅力谷(Perseverance Valley)后,还持续漫步了超过28英里(45千米)。

机遇号的下坡视图捕捉下的火星阴影:这张马赛克场景是由美国宇航局火星探测器机遇号漫游车的导航相机所拍摄的5张照片拼接而成,展示了一个从内部的高处俯瞰的视角
图片来源:NASA/加州理工学院喷气推进实验室

“十多年来,机遇号一直是行星探测领域的标志,它向我们讲述了火星那古老的过去——她过去是一个潮湿的、可能适合人类居住的星球——并揭示了火星景观。”美国宇航局科学任务理事会副主任托马斯·泽布臣说,“无论我们现在感到损失了什么,我们都必须要在机遇号带来的知识遗产的基础上继续下去,不论是通过火星地表的好奇号火星探测器和洞察号火星探测器,还是通过2020年火星探测器的孕育室——喷气推进实验室纤尘不染的研究室。”

最后一次的传输是经由NASA位于加利福尼亚州的金石深太空联络设施(Goldstone Deep Space Complex)的70米火星站天线发送的,其结束了一个多方面、为其8个月的、试图迫使漫游车恢复通信的复苏战略。

“我们已经做出了所有可能的工程上的努力来恢复机遇号的活性,但是最终确定接收到信号的可能性太低了,它无法恢复工作。”喷气推进实验室的火星探测漫游车(MER)项目主管约翰·卡拉斯说道。

机遇号自画像:机遇号利用它的全景相机将照片合成为漫游车的马赛克图像。
图片来源:NASA/加州理工学院喷气推进实验室/康奈尔大学.

从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射的7个月以后,机遇号在2004年1月24日于火星的子午线平原地区着陆。它的双胞胎勇气号漫游车在20天前降落在火星另一面的103英里(166千米)宽的古瑟夫撞击坑降落。勇气号在2011年5月任务结束之前,记录了将近5英里(8千米)的航行。

从机遇号着陆的那天开始,地球上的一队带着任务的工程师、漫游车司机和科学家们合作克服挑战,帮助漫游车从一个地质点驶向下一个。他们在崎岖的地形上绘制了可行的道路,从而使384磅(174千克)重的火星探险者能够在石头和巨岩之间游走,有时会爬上斜角为32度(离地记录)的砾石铺就的坡道,有时探测陨石坑、山顶丘陵甚至横穿可能已经干涸的河床。它的最后一次冒险是在毅力谷的西边。

喷气推进实验室主任迈克尔·沃特金斯说:“我想不出火星上另一个对机遇号来说可以媲美毅力谷的地方。这个无畏的小流浪者创下的纪录、取得的发现和纯粹的坚韧,证明了创造并引导她的人们的智慧、奉献精神与坚持不懈。”

机遇号的其他成就

  • 于2005年3月20日创下在火星的单日驾驶记录——721英尺(220米)。 于2005年3月20日创下在火星的单日驾驶记录——721英尺(220米)。
  • 传输回超过217000张照片,包括15张360度彩色全景照片。
  • 对52块岩石的表层矿物进行分析,并且用刷子清扫了72个额外的目标,方便光谱仪和显微成像仪检验。
  • 在其着陆点发现赤铁矿,一种在水中形成的矿物质。
  • 在奋斗撞击坑(位于子午线平原,直径约为22千米)发现古代水活动,近似于地球上池塘或湖泊中的可饮用水。

所有的越野和现场科学分析都为火星探测漫游车的最初目的服务:在条件也许适合生命的地点探寻这颗红色星球的气候和水的历史痕迹。正如我们所知道的,因为液态水对生命来说必不可少,机遇号的发现意味着子午线平原的条件在火星历史上的某段时间里是适合居住的。

“从一开始,机遇号就为我们的研究寻找与水相关的证据,”康奈尔大学火星车科学有效载荷的首席研究员史蒂夫·斯奎尔斯说,“当你把机遇号和勇气号的发现相结合,他们向我们展示出古代火星和如今那寒冷、干燥、荒凉的火星完全迥异的样貌。但是如果你观察她古老的过去,你会找到地底和地表液态水存在的证明。”

风尘仆仆的火星漫游车的自拍:这张来自美国宇航局火星探测漫游车机遇号的自拍表现出火星车的太阳能电池板上积累的灰尘,这也是它度过的第五个火星的冬天。
图片来源:NASA/加州理工学院喷气推进实验室/康奈尔大学/亚利桑那州立大学

所有的成就的完成并非一帆风顺。仅在2005年,机遇号失去了一个前转向轮,卡住的加热器的威胁严重限制了漫游车的可用能源,而且火星上沙子的纹路一度困住了它。两年后,一场为期两个月的沙尘暴袭击了漫游车。2015年,机遇号失去了256兆字节的闪存,并在2017年失去了它的另一个前转向轮。

每次漫游车遇到障碍的时候,机遇号在地球上的团队都会找到并实施一个解决方案,使火星车能够重振雄风。然而,2018年夏天形成的这场大规模沙尘暴对这台最资深的火星探险者来说太过艰难。

卡拉斯说:“当我想起机遇号,我总会想到在火星的那个地方,我们强悍的漫游车曾跌破了所有人的眼镜。但是我认为,我最珍惜的是机遇号对地球上的我们的影响。这一代年轻的科学家和工程师因为这项任务成长为太空探索者。公众也紧随着我们的每一步。它是火星探测漫游的技术遗产,好奇号将追随它的脚步完成2020年的新任务。永别了机遇号,你做的很好。”

火星探测的热度持续上升。美国宇航局的洞察号探测器于11月26日着陆,刚开始它的科学研究。好奇号漫游车已经在盖尔撞击坑(邻近埃律西昂平原的低地边缘,直径154千米,存在时间约35-38亿年)探索超过6年时间。此外,美国宇航局2020火星漫游车和欧洲航天局的火星探测计划(ExoMars)漫游车都将在2020年7月发射,成为第一个在这颗红色星球上寻找过去微生物生命迹象的火星探测任务执行者。

作者:美国国家航空航天局NASA

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翻译:胡静璇

编辑:万鸿嘉

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