火星直升機(jī)玩失聯(lián),“嚇壞”NASA的科學(xué)家!難道斥巨資打造的火星探測(cè)計(jì)劃又要泡湯了?
正在火星上執(zhí)行任務(wù)的機(jī)智號(hào)火星直升機(jī),在2022年5月3日突然與NASA失去了聯(lián)系,下落不明。工程師們立刻讓毅力號(hào)火星車去找它,在經(jīng)過一番尋找后,毅力號(hào)找到了直升機(jī),原來它休眠了。
這件事情引發(fā)了全球天文愛好者的關(guān)注,畢竟人們對(duì)于火星給予了厚望,它被看做人類太空移民的第一步。機(jī)智號(hào)直升機(jī)當(dāng)初也算是這一眾探測(cè)器中的頂流,它失去聯(lián)系也算是大新聞。
機(jī)智號(hào)火星直升機(jī)
為什么探測(cè)器會(huì)休眠?機(jī)智號(hào)還能否繼續(xù)工作?火星環(huán)境到底有多惡劣?這件事情會(huì)給我們的祝融號(hào)帶來怎樣的提醒?
NASA科學(xué)家嚇壞了,發(fā)現(xiàn)火星直升機(jī)“不對(duì)勁”,也給中國(guó)的火星車提了個(gè)醒。
火星車祝融號(hào)
探測(cè)器的工作
NASA科學(xué)家們懸著的心終于放下,失聯(lián)的火星直升機(jī)機(jī)智號(hào)已被找到,它還沒有報(bào)廢,只是因?yàn)?span id="ezemvpz" class="wpcom_tag_link">電量低選擇了休眠。毅力號(hào)已經(jīng)找到了它,將它放置在自己的腹部,進(jìn)行充電和維護(hù)。
毅力號(hào)火星車
2020年7月30日,機(jī)智號(hào)跟隨毅力號(hào)一同踏上了飛往火星的旅途,于2021年2月19日成功登陸火星,二者相互配合,一個(gè)在地面,另一個(gè)在天空。在失去聯(lián)系之間,機(jī)智號(hào)已經(jīng)拍攝到了許多張火星的照片。此外,機(jī)智號(hào)還負(fù)責(zé)對(duì)火星的大氣進(jìn)行收集并檢測(cè),看看里面是否存在生命。
從高空看火星
機(jī)智號(hào)是一個(gè)不到2公斤的小直升機(jī),可能看起來就像地球上的玩具,但是卻價(jià)值連城。在它失聯(lián)前的4月,NASA才宣布它完成了25次飛行,累積航行了5824米,46.5分鐘,稱呼它一句“功勛”一點(diǎn)都不為過。
火星的重力是地球的38%,所以機(jī)智號(hào)可以使用比在地球更少的能量完成一次飛行。但是,電池的儲(chǔ)備是有限的的,機(jī)智號(hào)的電量也有用完的時(shí)候。有人會(huì)問,為什么不在火星上利用太陽能充電呢?
火星表面
其實(shí)這些火星探測(cè)器大多數(shù)都自帶充電器,的確會(huì)使用太陽能進(jìn)行補(bǔ)充電量??墒腔鹦蔷嚯x太陽的平均距離為1.52AU,能夠接收到的太陽能量遠(yuǎn)低于在地球上,所以太陽能充電板的工作效率是很低的。為了解決這個(gè)困難,火星上的探測(cè)器都有一個(gè)冬歇期。
寒冷干燥的火星表面
冬歇期內(nèi),探測(cè)器們都不活動(dòng),而是靜靜呆在原地,接收太陽能進(jìn)行充電。之所以設(shè)定冬歇期,除了補(bǔ)充電量,還有就是躲開火星寒冷的冬季?;鹦潜砻娴钠骄鶞囟葹榱阆?3度,冬季的時(shí)候能達(dá)到零下115度。
如果探測(cè)器在這樣的溫度下工作,對(duì)內(nèi)部的零件傷害非常大,會(huì)縮短探測(cè)器的工作壽命。
所以,干脆就把充電的時(shí)間定在火星的冬天。不過火星的公轉(zhuǎn)周期是687天,冬季時(shí)長(zhǎng)170天,差不多半年了。
火星北極的冰蓋
機(jī)智號(hào)上面帶有一個(gè)信號(hào)發(fā)射器,就是為了應(yīng)對(duì)緊急情況,比如突然墜落,突然沒電或者突然故障,能讓毅力號(hào)快速找打它,對(duì)它進(jìn)行幫助。這一次,它因?yàn)殡娏康投x擇了休眠。
那么機(jī)智號(hào)還有蘇醒的可能嗎?還能繼續(xù)工作嗎?
失聯(lián)的機(jī)智號(hào)
機(jī)智號(hào)還能工作嗎?
NASA對(duì)機(jī)智號(hào)進(jìn)行了一次檢查,發(fā)現(xiàn)它并不存在機(jī)械故障,失聯(lián)的原因主要是電量不夠了,因此還沒有報(bào)廢?,F(xiàn)在最主要的工作是給機(jī)智號(hào)補(bǔ)充能量,它很“餓”。
毅力號(hào)與傳統(tǒng)的探測(cè)器不一樣,它沒有攜帶太陽能電池板,而是一臺(tái)價(jià)值七千萬美元的核電池。
核電池又叫放射性同位素溫差發(fā)電器,利用同位素半衰期產(chǎn)生的輻射熱量直接轉(zhuǎn)換成電量來提供能量。最常采用的是半衰期89年的同位素钚238。
毅力號(hào)的核電池
根據(jù)NASA的計(jì)劃,毅力號(hào)的電池壽命可以使用至少50年,最理想的情況是87年。這些電量不僅用于毅力號(hào)自己的探索,還用于給機(jī)智號(hào)充電。
因?yàn)闄C(jī)智號(hào)太小了,自帶的太陽能電池板只能維持飛行1.5分鐘。所以它每次執(zhí)行完任務(wù),都要給毅力號(hào)發(fā)消息,讓它來接“孩子”。
毅力號(hào)和機(jī)智號(hào)的大小對(duì)比
毅力號(hào)接收到信息后,會(huì)行駛到機(jī)智號(hào)旁邊,將它放在自己肚子里面進(jìn)行充電。
充滿電的機(jī)智號(hào)將再一次執(zhí)行新的任務(wù)。
以往這些過程都是在NASA的監(jiān)督下完成的,這一次,機(jī)智號(hào)是突然失去聯(lián)系,也就是說,它沒電的很奇怪,都沒有報(bào)告毅力號(hào)。
接“孩子”的毅力號(hào)
對(duì)于超期服役的機(jī)智號(hào)來說,可能它帶的電池有些老化了。但是沒有辦法,人不可能去火星上更換電池,也只能充好電之后繼續(xù)使用。
不過這一次,機(jī)智號(hào)復(fù)工的時(shí)間要更長(zhǎng)一些,也算是它難得的假期了。
機(jī)智號(hào)這次出事,牽動(dòng)了整個(gè)NASA的心,人們至今都記得它首飛成功的喜悅。機(jī)智號(hào)的成功表示,人類以后可以依托于這類飛行器對(duì)星球進(jìn)行無著陸探索,對(duì)之后登上木星、土星這類氣態(tài)行星,有深遠(yuǎn)的意義。
機(jī)智號(hào)在火星上飛行
那么機(jī)智號(hào)的失聯(lián),給我國(guó)的祝融號(hào)又有怎樣的啟示呢?
祝融號(hào)與毅力號(hào)不一樣,它采用的是太陽能電池板充電,因此非常依賴太陽光,火星的冬季就快來臨,祝融號(hào)面臨一個(gè)冬歇期,在這過程中如果太陽能量不足,它很有可能進(jìn)入休眠期。等氣溫回升、太陽能量增加之后,祝融號(hào)又會(huì)醒來,繼續(xù)它在火星上的探索。
祝融號(hào)火星車
探索火星的意義
祝融號(hào)在火星上并不孤單,因?yàn)槌艘懔μ?hào),還有好奇號(hào)火星車正在執(zhí)行任務(wù),此外還有旅居者號(hào)、機(jī)遇號(hào)和勇氣號(hào)火星車,它們已經(jīng)停止工作了,但是一直存在于火星上。由于大家的著陸點(diǎn)不一樣,所以遇到的可能性幾乎沒有。
當(dāng)然,還有很多火星車沒能踏上火星表面,它們?cè)谌蝿?wù)過程中失敗了。人類發(fā)射的火星探測(cè)任務(wù),有一半都是以失敗告終。
好奇號(hào)火星車
我們?yōu)楹螌?duì)這個(gè)鄰居如此關(guān)心呢?因?yàn)榛鹦呛偷厍蛱窳耍≡诳茖W(xué)家眼中,它是失去大氣層后的地球;在普通人眼中,它是我們未來移民的目標(biāo)。
幾乎所有人類都有一種信念,那就是人類一定會(huì)離開地球登上火星,可是火星的環(huán)境不適合人類直接居住,它沒有氧氣,大氣稀薄,被紫外線直射。
火星稀薄的大氣
可是根據(jù)歷代火星車傳回來的照片分析,過去的火星很有可能完全不是這樣的。不少科學(xué)家猜測(cè),火星曾經(jīng)和地球一樣,有各種地貌,甚至已經(jīng)出現(xiàn)了生命,只是由于它的質(zhì)量太小無法用引力束縛自己的大氣,最后被迫失去了水,成為了今天這顆干燥的紅色星球。
火星這幾十億年的變化
如果火星的大氣回來,那么火星極有可能再次恢復(fù)過去的模樣。很有可能火星的生命并沒有絕跡,在它的土層下面,還有當(dāng)年火星生命的后代。
如果人類可以改造火星,那么這將成為我們的新居住地。移民火星可以緩解地球的人口壓力,減輕地球的負(fù)擔(dān)。
移民火星
為此,美國(guó)在上個(gè)世紀(jì)實(shí)施了“生物圈2號(hào)”實(shí)驗(yàn),企圖復(fù)制出一個(gè)生態(tài)環(huán)境。然而理想很豐滿,現(xiàn)實(shí)很骨感,這個(gè)計(jì)劃失敗了,也側(cè)面反映出,地球?qū)τ谌祟愂嵌嗝粗匾胍脑旎鹦?,人類至少有很長(zhǎng)的路要走。而第一步,就是要登上火星。
生物圈2號(hào)計(jì)劃
這些火星車都是人類未來登上火星的先行者,為人類提供寶貴的火星表面資料。因此,它們的一舉一動(dòng)都牽動(dòng)著人類的心,也難怪機(jī)智號(hào)的失聯(lián)把NASA的科學(xué)家們嚇壞了。