巨大的火星沙塵暴說來就來，火星車「機遇號」進入緊急狀態，與人類失聯

原標題：巨大的火星沙塵暴說來就來，火星車「機遇號」進入緊急狀態，與人類失聯

上周末，NASA 宣布其超長待機的火星車機遇號進入緊急狀態。讓情況如此緊急的元兇是一場發生在火星地表遮天蔽日的超強沙塵暴。受沙塵暴影響，機遇號火星車將缺乏電力供應。

近日， NASA 在媒體電話會議上介紹了火星車的情況，並解釋了其科學家和工程師對成功度過危機保持樂觀的原因。然而，這場火星沙塵暴還要持續數周，在風暴真正退卻之前，無疑工程師們還將處於緊張狀態。

這次「惹事」的沙塵暴在五月底被火星軌道衛星首次發現。到 6 月 4 日，沙塵暴已將火星車周圍的很大一部分陽光遮蔽，導致 NASA 不得不將機遇號切換至節能模式。在接下來的日子，風暴的不透明度（測量風暴強度的指標）將會爆表，以致於機遇號搭載的設備無法測量。

在周三時，NASA 的工程師們已將火星車調整為節能模式，並讓它在 48 小時後再次喚醒檢查。在火星車再次啟動後，他們將節能模式延長至 72 小時。這是目前火星車的設置狀態，儘管加州噴氣推動實驗室的 John Callas 表示「事實上我們很可能處於低功耗故障狀態」。也就是說，72 小時後火星車可能不會醒來。

那麼我們什麼時候能再次收到火星車的消息呢？它的蘇醒將由兩大因素決定：能源和溫度。

圖丨在沙塵暴影響下，火星上漸漸褪色消弭的太陽

在最近一次檢查時，火星車的供電功率是 22 瓦時。這個功率僅夠維持車上時鐘系統，但不能進行任何其他活動。在這種狀態下，火星車使用時鐘定期醒來檢查能夠接收到的陽光強度。當接收的太陽能足夠驅動火星車時，機遇號會重新與 NASA 聯絡。如果陽光還是不夠，那麼火星車會重回休眠模式，並在下個周期再次檢查。在檢查過程中， NASA 將會知道火星車什麼時候醒來檢查過。

當連上述 22 瓦的基本水平都達不到時，火星車的時鐘也將「停擺"。不過當再次接收到足夠能量的時候，機遇號會重新啟動時鐘，使用計時器來進行周期喚醒。不過在這種情況下，一些計時器可能會在晚上喚醒， NASA 也不能提前預知火星車的蘇醒和通訊時機。

如果延長缺電時間，那麼火星車溫度又是個問題：火星車系統中有加熱模塊，從而幫助電路抵禦火星嚴寒。在沒有加熱模塊的幫助下，機遇號的溫度可能降低到關鍵模塊失效的臨界溫度。除了電熱模塊，火星車的唯一額外熱源是 8 個各有 1 瓦功率的鈈加熱裝置。

圖丨火星沙塵暴的動畫，沙塵暴被標為紅色，逐漸擴張幾乎充斥整個火星

NASA 和 噴氣推進實驗室(JPL) 的工程師們為火星車內的熱流進行了建模模擬。 NASA 的 Jim Watson 告訴記者：」火星車的溫度最後會趨於恆定。這個溫度是火星車內產生的熱量和在環境中損失熱量平衡後的結果。「 計算表明，這個穩定溫度大約為 -36 ℃。不過萬幸火星車的設計極限溫度是 -40 ℃。能有這個結果，多虧了好奇號正處於一片即將進入夏天的區域，而且沙塵暴還能將火星表面加熱。

所以，火星車在接下里的幾周甚至幾月內仍將保持休眠狀態。不過專家表示，一旦風暴退卻，它就會重新」復甦「。 Callas 表示：「儘管我們很擔心，但是我們仍有信心風暴會消失，那時火星車會再次與我們通訊。」

在蘇醒後，機遇號將繼續執行其已持續了 15 年的任務。儘管現在它四個輪子里只有兩個可控，手臂的一個關節也已經年久失修嘎嘎作響，」帶病工作「的它仍在探索毅力山谷(Perseverance Valley)。這個山谷在奮鬥撞擊坑(Endeavor Crater)的邊緣。此前軌道飛行器的照片表明，山谷是由於流水侵蝕形成的。機遇號正是因此前來尋找證據。如果機遇號這次能夠安全渡過難關，它的太陽能電池板就可以繼續供電。它還載有被 Callas 稱為「全太陽系最棒」的電池。儘管經歷了 15 年的使用，它的電池容量還剩有最初時的 85%。

在帶來災難的同時，沙塵暴還帶來一些科研機會。火星勘測軌道飛行器團隊的 Richard Zurek表示再有幾天沙塵暴就將吞噬整個火星。這種現象很少見，自 2007 年以來是第一次。我們目前還不知道風暴的成因，也不知道為什麼它會以如此不尋常的速度增強。

Zurek 表示:「對此類大風暴的每次觀測，都有助於我們進行建模。」他的同事 Watson 還指出:「幸運的是我們還有史上最多的可控航天器進行觀測。」

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編輯: wyx

來源:https://arstechnica.com/science/2018/06/massive-martian-dust-storm-has-put-opportunity-rover-in-a-low-power-sleep/

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