你知道運行時間最長的火星探測器是哪個嗎？

原標題：你知道運行時間最長的火星探測器是哪個嗎？

機遇號探測器自2004年1月開始在火星上工作，這台機器原計劃使用90天，但在火星上工作了13年之後，它仍在長途跋涉。2015年它通過了一個駕駛里程碑，達到了相當於馬拉松的距離(26.2英里，42.1公里)——而且它的駕駛時間還在不斷增加。然而，最近它顯示出了它的年齡，2014年和2015年初，在「機遇號」遭遇問題後，美國宇航局多次嘗試恢復「機遇號」的快閃記憶體能力。在2015年，美國國家航空航天局決定繼續使用隨機存取存儲器(randomaccess memory)進行大多數操作，它只在啟動探測器電源時保存數據。

當時美國國家航空航天局(NASA)表示，行動的唯一變化將是需要立即發送高優先順序數據機會，因為如果火星車關閉，這些數據就無法存儲。也就是說，在這顆紅色星球上的任務是非常富有成效的。「機遇號」在許多其他地點探索了兩個大型隕石坑——維多利亞隕石坑和奮進隕石坑。在此過程中，「漫遊者」號已經發現了多處有水存在的跡象，同時躲過了一場沙坑和嚴重的沙塵暴。

讓孤兒的夢想成真

「機遇號」和它的孿生兄弟「勇氣號」都是9歲的索菲·科利斯起名。她是美國國家航空航天局(NASA)舉辦的命名比賽(得到行星協會(Planetary Society)協助，獲得樂高公司(Lego)的贊助)的獲勝者，為火星探測探測器(Mars Exploration Rovers)尋找名字。出生於西伯利亞的科里斯在2歲時被收養，並與她在亞利桑那州斯科茨代爾的新家庭生活在一起。我以前住在孤兒院，科利斯在獲獎論文中寫道。黑暗、寒冷、孤獨。晚上，我抬頭看了看閃閃發光的天空，感覺好多了。

NASA的火星探測車機遇號(Opportunity)在sols 1282和1284號(2007年9月2日和9月4日)任務期間使用全景相機(Pancam)拍攝了火星探測車的圖像，向下看的視圖忽略了安裝攝像頭的桅杆，2012年2月17日發布。圖片：NASA/JPL-Caltech/Cornell

我夢想我能飛到那裡，在美國我可以讓我所有的夢想成真。感謝你們的「勇氣號」和「機遇號」。火星探測漫遊者號於2003年發射升空，踏上2.83億英里(4.554億公里)的旅程，在火星上尋找水源。他們兩人的8億美元花費包括一套科學儀器。現場調查工具包括全景攝像機，以及一個微型熱發射光譜儀，該光譜儀本來是用來尋找熱量的。每個漫遊者都有一個小臂，上面裝有光譜儀和顯微成像儀等工具。

火星之旅

2003年7月7日，「機遇號」搭乘德爾塔II型火箭離開地球，前往位於火星赤道的子午線平面著陸。美國國家航空和宇宙航行局對一層赤鐵礦很感興趣，這層赤鐵礦是火星環球探測器從上空發現的。由於赤鐵礦(一種氧化鐵)經常在有液態水的地方形成，美國宇航局很好奇水最初是如何到達那裡的，水去了哪裡。這架重384磅的火星車於2004年1月25日最後一次接近火星。它穿過火星大氣層，彈出降落傘，然後在氣囊繭狀的安全氣囊中躍出地面。

「機遇號」在一個直徑只有66英尺(20米)的淺坑裡停了下來，當這顆紅色星球傳回的第一批圖片時，科學家們非常高興。探測器科學儀器的首席研究員康奈爾大學的史蒂夫·斯奎爾斯(Steve Squyres)在著陸後幾天的新聞發布會上打趣道：我們已經實現了3億英里的星際空穴合一。

早期的科學研究

「機遇」號和「勇氣」號(於三周前於2004年1月3日成功著陸)首要目標是在火星上的時間裡「尋找水」。會尋找任何有水活動跡象的環境，特別是尋找水進入後可能留下的礦物質。兩輛漫遊者都很快實現了這個目標，3月初也就是著陸6周後，「機遇號」發現了一塊岩石露頭，顯示出曾經有過液體存在的跡象。「瓜達盧佩」的岩石既有硫酸鹽，也有壁龕內部的晶體，它們都是水的跡象。同周勇氣號發現了自己的水證據。兩周後，「機遇號」在一些小球體中發現了赤鐵礦。由於藍莓的大小和形狀，美國宇航局將其命名為「藍莓」。

利用分光儀，機遇號在一組漿果中發現了鐵的證據，並將其與裸露的岩石相比較。這個月還沒有結束，機遇號發現了更多關於水的證據，這一次是從岩石露頭的圖像中發現的，這可能是古代鹹水沉積物形成的。岩石中發現的氯和溴有助於鞏固這一理論。這對「機遇號」的任務來說是一個積極的開始——它甚至還沒有離開著陸的隕石坑。在「機遇號」90天的主要任務結束之前，這個高爾夫球車大小的漫遊者爬出鷹坑，冒險前往半英里外的下一個科學目標：耐力坑。10月份它在那裡發現了更多水跡象。

卡在砂層中

「機遇號」最危險的時刻之一發生在2005年，當時「機遇號」在沙灘上陷了5周。2005年4月26日，美國國家航空和宇宙航行局將漫遊者送入「盲駕」，這意味著漫遊者在行進過程中沒有檢查障礙物。「機遇號」隨後沖入了一個12英寸高(30厘米)的沙丘，在那裡，六輪「機遇號」最初難以走出沙丘。為了拯救擱淺的漫遊者，美國宇航局在噴氣推進實驗室的模擬火星「沙箱」中對漫遊者模型進行了測試。根據他們在沙箱中學到的知識，月球車的駕駛員們隨後向機遇號發出了一系列指令。它花了大約629英尺(191米)的車輪旋轉，才能夠向前移動3英尺，但它在2005年6月初割傷了自己。

美國國家航空和宇宙航行局(NASA)選擇了更加謹慎地推進「機遇號」的前進，這一點尤為重要，因為「機遇號」在陷進沙地的幾天前，失去了它的右前輪(因為轉向馬達失靈)的充分使用。美國國家航空航天局(NASA)表示，如果有另外三個可操縱的輪子，「漫遊者」仍能正常運轉。2005年10月美國國家航空航天局(NASA)在Sol 603上發現了不尋常的牽引力問題，「機遇號」在沙中的經驗派上了用場。在計劃的148英尺的驅動中，只有16英尺，當漫遊者超過了一個程序限制時，車上的滑動檢查系統會自動停止它。火星上的兩天之後，機遇號放棄了這個問題，繼續前進。

維多利亞火山口

2006年9月底，「機遇號」在經過21個月的長途跋涉後，終於抵達維多利亞隕石坑。它在環形山周圍盤旋了幾個月，拍下了照片，並仔細觀察了環形山周圍的岩層。2007年6月，美國國家航空和宇宙航行局(NASA)做出了一個大膽的決定，決定在隕石坑內尋找機會。這對火星車來說是一種風險，因為它可能無法再次爬升，但美國國家航空航天局(NASA)表示，這項科學研究是值得的。美國宇航局在一份新聞稿中說：科學的吸引力在於有機會檢查和調查隕石坑深處暴露物質的組成和紋理，以尋找有關古代潮濕環境的線索。隨著漫遊者沿著山坡走得更遠，它將能夠在火山口裸露的岩壁中檢測出越來越古老的岩石。

2007年7月，一次嚴重的沙塵暴打斷了這次徒步旅行。「機遇號」的發電能力僅在一周內就下降了80%，因為它的太陽能電池板被灰塵覆蓋。本月晚些時候，「機遇號」的影響力降至關鍵水平。美國國家航空航天局擔心探測器會停止工作，但機遇號成功通過。直到8月底，天空才放晴，有機會恢復工作並進入火山口。「機遇號」花了大約一年的時間在維多利亞環形山中漫遊，近距離觀察底部的岩層，發現這些岩層可能是由水形成的。「機遇號」於2008年8月成功升空，並開始了一段漸進的「奮進」之旅，它花了大約三年的時間到達那裡，因為探測器在途中停下來觀察有趣的科學目標，但機遇號於2011年8月成功抵達。

探索奮進，和記憶重置

機遇號繼續在奮進號進行水史研究，其中一個例子是2013年對一種名為「埃斯佩蘭斯」的岩石進行的探測。當時紐約州立大學的長期規劃人員Scott McLennan說：岩石中不僅有水產生的粘土礦物，而且有足夠的液體來「排除那些反應釋放出的離子」。然而到2014年年中，機遇號面臨著記憶老化的問題。火星探測器在火星夜晚進入休眠狀態時，會使用快閃記憶體存儲信息。控制器從地球上清除了遠程內存，但內存問題和重置持續困擾著漫遊者直到年底。最終官員們選擇停止使用快閃記憶體，轉而使用隨機存取存儲器(RAM)，並找到一種更徹底地解決這個問題的方法。

2015年，NASA決定在大多數情況下使用RAM，這需要機會立即發送高優先順序的數據，因為如果探測器關閉，信息就無法存儲。儘管存在這些問題，機遇仍在這個紅色星球上滾滾而來。2014年7月它成功超過25.01英里(40.2公里)，打破了世界紀錄，超過了1973年蘇聯遙控月球月球車2號的距離。2015年3月，它通過了另一個巨大的里程碑：在火星完成馬拉松。2014年10月月球車成功拍攝到彗星「側丁泉」。2015年1月「機遇號」在「奮進」號邊緣的一個「最高點」上拍攝了照片。

「奮進號」離隕石坑底部約440英尺(134英尺)。2015年3月美國國家航空航天局(NASA)宣布，探測器在俯瞰一個昵稱為「馬拉松谷」的區域時，看到了一些岩石，其成分與勇氣號(Spirit)或機遇號(Opportunity)研究的其他岩石不同；其中一個特點是鋁和硅的濃度很高。2016年3月「機遇號」在火星度過了一個冬天后，在馬拉松谷內的「克努森山脊」(Knudsen Ridge)上，試圖到達一個目標。但卻遭遇了有史以來最陡的斜坡——傾斜了32度。當工程師們看著漫遊者的車輪在沙灘上打滑時，他們(有些不情願地)決定跳過目標，轉向下一個目標。

美國國家航空航天局(NASA)的「機遇號」火星探測器於7月17日完成了在火星上的總行駛距離超過20英里的任務。圖片：NASA/JPL-Caltech

美國國家航空航天局(NASA)於2016年6月宣布將結束在馬拉松谷(Marathon Valley)的行動，並補充說，「機遇號」(Opportunity)最近在山谷南部斜坡上拍攝了一張「紅色、易碎物質」的特寫照片。「機遇號」用一個輪子磨損了一些這種物質，發現了火星上含硫量最高的物質。美國國家航空和宇宙航行局(NASA)表示，這些殘骸有確鑿的證據表明存在硫酸鎂，這種物質有望從水中沉澱出來。截至2017年8月，「機遇號」位於「奮進」隕石坑邊緣的「堅韌不拔谷」，探測器行駛了27.95英里(44.97公里)。

博科園-科學科普｜文：Elizabeth Howell/Space

博科園-傳遞宇宙科學之美

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！