NASA火星直升机突然失联,科学家吓坏了,这给中国火星车提了个醒
2022年5月3日,一则爆炸性的消息在美国火星直升机控制部门传开:正在执行任务的火星直升机"机智号"与地面失去了联络,很有可能已经报废。这一消息可吓坏了NASA的科学家们,"机智号"可是人类发射到火星的第一架直升机,肩负着很重要的任务,如果就此陨落,对于人类来说将是巨大的损失。
为什么火星上还会有直升机?"机智号"到底有什么作用呢?
人类自探索宇宙开始,就一直致力于找到一个像地球一样适宜居住的星球。在太阳系八大行星中,火星是离地球第二近的行星,距离地球最近的金星因为环境十分恶劣,不适宜生命的发展,所以火星当之无愧地成为了人们的主要研究对象。
从二十世纪六十年代开始,人类就试图往火星发射探测器,但都以失败告终。直到1964年,美国发射的"水手四号"火星探测器成功传回了火星的图像,自此人类打开了火星探测的大门。半个多世纪过去了,人类向火星发射的探测器不计其数,毅力号就是其中一个。
为了探寻火星上是否有生命存在的证据,2020年7月30日,美国新一代火星车"毅力号"发射升空,成功在火星着陆。与以往的火星车不同的是,"毅力号"火星车此次还携带了一个小伙伴,就是"机智号"火星直升机。
"机智号"火星直升机是附着于"毅力号"火星车之下的空中探测器。2015年,NASA喷气推进实验部门提出要制造一个能在火星上飞行的直升机,以便于从高空中观察火星。NASA的研究员称,既然莱特兄弟能够制造出在地球大气层使用动力飞行的机器,那么在火星同样也能实现。
于是2021年,已经试验成功的"机智号"与"毅力号"一同被送上火星,一个进行地面探测,一个进行空中探测,两者相辅相成。到现在为止,"机智号"火星直升机已经执行了20多次飞行任务,已经远超研究人员的预期。这是人类在航天技术上的突破,是新世纪一项伟大的壮举,对于人类研究火星起着推动作用。
"机智号"为何会突然失联呢?
NASA的研究员猜测, "机智号"与地球失去联络可能有两方面的原因,一是火星车的电池没电了,二是火星气候的影响。
火星与地球的距离最近的地方大概有5400万千米,最远的距离甚至达到了4亿千米,探测器需要飞行七个月才能到达火星。如此远的距离是无法通过遥感来控制的,所以无论是火星车还是火星直升机,都有一个自带的太阳能电池装备。
这些电池装备的太阳能板被安装在"机智号"直升机螺旋桨的上方,即使是在执行任务时也能吸收太阳光。不过这个太阳能板的面积非常小,一次只能供"机智号"飞行一分半。因为"机智号"本身就十分小巧,体重仅1.8千克,放在地球上就跟一个遥控飞机一样。
除了太阳能电池设备之外,"机智号"还有一个自主控制设备,地面监测人员只是辅助,真正操作飞行的是"机智号"本身。所以"机智号"每次执行完任务都会和"毅力号"联系,告知毅力号自己的位置,然后地面人员再根据得到的信息控制"毅力号"去寻找"机智号",然后把停止工作的"机智号"重新安装在自己的腹部。
火星的气候也会对火星车产生一定的影响。火星和地球一样,也是有四季变化的。地球的公转周期是365天,而火星则是687天,所以火星的季节长度比地球多一倍,再加上火星与太阳的距离比地球与太阳的距离要远,所以火星的每个季节都比地球上的季节要冷得多,尤其是冬季。
火星上温差非常大,夏天最高温度能达到27摄氏度,冬天最低温度低至-133摄氏度,平均温度大概在-55摄氏度左右,所以一般的机器在火星这么寒冷的温度下是无法进行工作的。即使"机智号"是经过特殊改造的,它也不能够完全承受火星上寒冷的冬季。几乎所有的火星探测器都有一个"冬眠期",每到冬季,这些探测器都会自动关闭电源,保存电量,等到来年开春再进行自我唤醒。
"机智号"还能否被唤醒吗?
在"机智号"失联之后,NASA的科学家们就尝试用各种方法将它唤醒,但没有一次成功。因为距离太远,所以无法人工去控制它,无奈之下只能控制"毅力号"火星车。科学家们让正在进行探测的毅力号暂停工作,专门去寻找机智号,因为两者的传输信号很有可能已经不同步了,所以必须有一方停下来去寻找信号。
事实证明这是对的,毅力号在停止工作后的几小时里终于捕捉到了机智号的位置,在地面人员的操控下成功将机智号带回。科学家们发现,机智号确实是因为电量过低而自主休眠了,目前正在自己充电中。这次失联虽然惊险,但是对于超期服役的机智号来说是个休息的好时机。
"机智号"的失联给中国的科学家们提了个醒,毕竟我国在火星上也有一个探测器——祝融号。祝融号作为我国的首个火星探测器,对于研究火星的地质结构和气象环境起着至关重要的作用。火星的冬季马上就要到来了,对于祝融号来说是一个挑战。
祝融号该如何平安度过冬季呢?
唯一的方法就是提前进入自主休眠, 自主休眠是所有火星车都会用的保存"体力"的方法 。当冬季来临,火星上接收到的太阳能变少,相对应的太阳能板储存的能量就会减少,当能量降低到一定程度时,火星车会自动进入休眠模式,等到来年气温回升,能量增加后,火星车才会再次恢复正常工作模式。像"机智号"一样,祝融号的顶部也有一个太阳能板,用来增加电量,储存热能,以保证在休眠期过后能够顺利地醒来。
目前我国科学家已经对祝融号的冬眠做好了的防护,祝融号也已调整状态准备进入休眠,期待再次醒来的祝融号能够给我们带来更多的惊喜,也希望人类登陆火星的美好愿望早日实现。 参考资料:
莫庄非 《NASA的机智号火星直升机——人类首次在另一个星球上尝试的动力飞行》 知网 2021-06-10
黄志澄 《开启火星的航空时代:十问机智号火星直升机》 知网 2021-04-07
新华网 《凛冬已至!出差火星的"祝融号"如何过冬?》 新华网 2022-05-18
作者:小阿部 审核:henna 校稿编辑:李子
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