小型探测车

小型探测车

美国宇航局的机遇号火星车是火星上存活时间最长的火星车。2 月 17 日星期六,它在遥远的星球上迎来了第 5,000 次黎明。它原本计划只迎来 90 次。但机遇号的漫长旅程开始得更早,在太空竞赛的高峰期。怀着对瓦蒂·派珀和他心爱的小火车头的感激之情,我们的故事从 20 世纪 60 年代初开始。美国宇航局在多个方面开展工作,首次将人类推向月球,但同时也在努力用无人飞船到达火星和金星。苏联也在快速向这两颗星球进发,但他们一连串的发射失败让美国宇航局的科学家和工程师们松了一口气。科学家们不确定火星表面有什么;那里有生命吗?大气层是什么样的?有水吗?为了找到答案,他们必须冒一些大风险尝试到达那里。

呼呼呼呼 咔哒咔哒 咔哒咔哒 尤里卡 尤里卡 这个不小的航天局正在向遥远的红色星球前进。这是一个快乐的国家航空航天局,因为它有如此雄心勃勃的目标要实现。它充满了关于那个遥远世界的科学问题,需要解答。

有些地方有很多水,有些地方可能根本没有水,甚至可能有一些云。还有地貌——山脉、火山口、山谷、峡谷和你见过的最大的火山。还有土壤样本、光谱读数、激光钻头、金刚石研磨机、显微成像仪、生物实验,以及地球上的科学家可能想要的各种东西。

但那还不是全部——地表上还有太多东西等待我们去发现。这颗行星上可能存在生命——从过去的化石证据,甚至可能是现在的顽强微生物。它甚至可能在未来维持生命,因为极地冰盖充满了水,可供未来载人访问,矿物质和资源可以建立一个产业,并告诉我们更多关于这颗行星的历史。最重要的是,通过访问这颗行星,我们可能会获得美丽的图像,这是一种甜蜜而鼓舞人心的享受。

这个规模不小的机构为科学家们带来了前往另一个椭圆轨道星球的美好希望。它一直在努力,但如果没有更多的数据,它就无法取得多大科学进展。它试了又试,但除非这个规模不小的机构真正访问火星,否则它对另一颗星球的想法就无法得到进一步探索。

如果没有有趣的仪器可供使用,如果没有有益的数据可供消化,地球上的所有科学家该怎么办?

水手 4 号飞船。NASA

“这里有一些耀眼的新资金!”一些项目经理大喊道。“让我们看看我们能用它建造什么!”

因此,所有科学家一起呼喊:“拜托,请提供新的资金!请将我们的任务送往另一个椭圆轨道上的星球。我们的研究遇到了障碍,苏联人可能会抢先一步到达其他星球,如果你们不帮助我们,我们的科学家将没有数据可用。”

但闪亮的新资金只能实现这么多。“我拉你?”水手号任务哼了一声。“听着,我们仍然需要弄清楚访问行星的一些基本知识,更不用说探索它们了。水手 3 号未能正确部署,水手 4 号、6 号和 7 号实际上在飞过火星时设法拍到了一些不错的照片,水手 8 号甚至没有进入地球轨道,但是嘿,也许水手 9 号至少可以给你一张完整的火星表面地图和一瞥火星的卫星。”然后水手号任务就出发了,要么进入绕太阳的轨道,要么撞上行星,要么迷失在寒冷、黑暗的太空深处。

这个并不算小的机构和所有的行星科学家感到多么悲伤啊!

任务结束时总会有复杂的感受:既有对任务结束的悲伤,也有对任务完成情况的兴奋。水手号火星探测任务的数据令人惊讶。它显示火星表面没有运河——正如人们在 19 世纪所认为的那样——但揭示了巨大的峡谷和火山的存在。这个世界比我们最初想象的要复杂得多,这意味着研究人员渴望重返火星。幸运的是,一个更具科学重点的任务已经在开发中。维京号任务于 1968 年开始,配备了最新的科学设备,前往火星。他们的任务是:安全降落在火星表面,拍摄他们所看到的照片,并测试周围土壤中的微生物生命。

然后科学家们大声喊道:“我们可以发射的火箭可不止水手号!又有一个火箭要发射了。它又大又好,威力又大。我们看看它能不能帮到我们!”

科学家们挥舞着他们的资助提案,海盗号飞船开始向发射台驶去。

“拜托,强大的开发任务!请将我们的科学探索带到另一个椭圆轨道上的行星。如果你不帮助我们,我们的科学家将没有数据可用。”

“哇哦,”海盗号任务组咆哮道。“我,提取所有数据?我是两对令人印象深刻的轨道器-着陆器,可以轻轻降落在另一个星球的表面。我可以向你们发送你们见过的最详细的表面地图。我会向你们发送 1,400 张地面照片,采集富含铁的粘土样本,并首次从表面看到沙尘暴。但我的着陆器将无法移动,它们将在 4-6 年后停止通信,它们的数据将存储在微缩胶片上并被忽略二十年。”就这样,海盗号任务组逐渐与地球失去了联系。

不那么小的政府和所有的行星科学家都非常悲伤。

海盗 2 号在火星上拍摄的照片。NASA/JPL

海盗号任务没有发现任何生命,NASA 进入了其存在的新阶段。从 20 世纪 70 年代开始,其预算被大幅削减——甚至阿波罗任务也结束了。火星看起来是一个遥远的梦想。一个轨道器(火星观测者)失败了,另一个轨道器(火星全球探测器)成功了。但我们想重返火星表面,这次要四处走走。只有一个问题:NASA 没有太多钱来建造机器人探测器。1997 年,探路者号抵达火星。

“振作起来,”这个实力不小的政府高呼。“强大、强大的维京人并不是世界上唯一的任务。现在又有一次机会了——我们只需要保持低成本,不要超出预算。”

因此,这个规模不小的政府放弃了其预算估计。

“请精打细算,缩短时间!一定要将我们的任务送往另一个椭圆轨道上的星球。我们的研究遇到了障碍,苏联已经退出了竞争。没有人可以竞争,我们必须证明我们可以节省成本。如果你不帮助我们,我们的科学家将没有数据可用。”

探路者号任务借助索耶纳号火星车成功抵达火星,人类终于能够在另一颗星球的表面移动机器人。行星科学家们兴奋不已,几乎搞砸了互联网。但这辆小小的火星车只坚持了三个月。“我太累了,我必须让疲惫的电池休息一下。而且,我没有那么多科学设备。我无法再帮助你实现对这个星球的崇高抱负。我不能,我不能,我不能。”最终,索耶纳号与地球断绝了联系。

当时确实不那么小的政府非常伤心,所有的行星科学家都准备哭泣。

火星表面的“旅居者”号和“探路者”号。NASA

但这个不小的政府却大声呼吁:“还有其他任务正在赶来,非常有希望的任务,也许他们会帮助我们!”

探路者号的小型火星车的使用寿命是其计划任务的三倍,但仍然只是火星上的一个非常短暂的插曲。不过,索杰纳号的短暂寿命表明向火星发射火星车是可能的。2003 年,NASA 向火星发射了另外两辆更大、配备科学设备的火星车。

满怀希望的代表团通过预算会议和可行性研究来探听情况。当他们看到政府的需要时,他们停下来打招呼。

他们亲切地问道:“朋友们,发生什么事了?”

“哦,充满希望的任务!”行星科学家喊道。“你能把我们拉到另一个椭圆轨道上的行星上吗?我们需要更多信息,如果你不帮助我们,我们将没有数据可用。求求你,求求你帮帮我们吧。”

“我并不大,”满怀希望的代表团说道。“自从你们停止与苏联竞争以来,你们政府的预算已经大幅削减。”

“但我们在有生之年必须再次到达另一个星球,”所有科学家都说。

这些任务看到了行星科学家眼中的泪水和希望,并想到,如果他们不帮助收集更多数据,几代人的研究成果将会付诸东流。

然后他们说:“我想我可以——我想我可以——我想我可以。”行星科学家们把希望寄托在了前往火星的孪生探测器“勇气号”和“机遇号”上。

迅速、迅速、迅速,它们升空了,带着着陆时所需的安全气囊和全套科学仪器。

“VBROOM VBROOM” 德尔塔二号火箭将火星车送入太空,聚集在任务控制中心的所有飞行工程师都开始欢呼起来。

机遇号向火星发射。NASA

精神号和机遇号发出呼呼呼的嘎吱声,安全到达地面,“我想我可以——我想我可以——我想我可以。”

他们要用一生去收集信息。“我想我可以——我想我可以——我想我可以。”他们一遍遍地重复着这句话,在最初任务的 90 天内,他们收集了数十万张照片,挖掘了火星表面的岩石和矿物,并找到了火星上曾经有水流动的证据。

“我想我可以——我想我可以——我想我可以。”

这对坚定的孪生探测器经受住了地球上预算削减和火星严寒冬天的考验。

勇气号于 2010 年发出了最后一次传输,并于 2011 年结束其任务,但机遇号继续在火星上完成马拉松,进行人工智能升级,并稳步积累知识宝库,供地球研究人员使用。

“万岁,万岁!”这个不小的管理部门和所有行星科学家欢呼道。“我们这些研究人员太高兴了,因为你帮助了我们,小小探测器!”

当机遇号探测器在这颗红色星球上迎来第 5,000 次黎明时分,它微笑着,似乎在说:“我以为我可以——我以为我可以——我以为我可以。”

机遇号并非唯一一个在火星表面着陆的火星探测器。2012 年发射的好奇号也在那里。其他着陆器,包括目前正在开发的火星 2020 探测器,也将很快加入它们的行列。

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