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回顾NASA的“火星直升机”突然失联,给“祝融号”又有什么样的启示?

火星直升机玩失联,“吓坏”NASA的科学家!难道斥巨资打造的火星探测计划又要泡汤了?

机智号直升机和毅力号

正在火星上执行任务的机智号火星直升机,在2022年5月3日突然与NASA失去了联系,下落不明。工程师们立刻让毅力号火星车去找它,在经过一番寻找后,毅力号找到了直升机,原来它休眠了。

这件事情引发了全球天文爱好者的关注,毕竟人们对于火星给予了厚望,它被看做人类太空移民的第一步。机智号直升机当初也算是这一众探测器中的顶流,它失去联系也算是大新闻。

机智号火星直升机

为什么探测器会休眠?机智号还能否继续工作?火星环境到底有多恶劣?这件事情会给我们的祝融号带来怎样的提醒?

NASA科学家吓坏了,发现火星直升机“不对劲”,也给中国的火星车提了个醒。

火星车祝融号

探测器的工作

NASA科学家们悬着的心终于放下,失联的火星直升机机智号已被找到,它还没有报废,只是因为电量低选择了休眠。毅力号已经找到了它,将它放置在自己的腹部,进行充电和维护。

毅力号火星车

2020年7月30日,机智号跟随毅力号一同踏上了飞往火星的旅途,于2021年2月19日成功登陆火星,二者相互配合,一个在地面,另一个在天空。在失去联系之间,机智号已经拍摄到了许多张火星的照片。此外,机智号还负责对火星的大气进行收集并检测,看看里面是否存在生命。

从高空看火星

机智号是一个不到2公斤的小直升机,可能看起来就像地球上的玩具,但是却价值连城。在它失联前的4月,NASA才宣布它完成了25次飞行,累积航行了5824米,46.5分钟,称呼它一句“功勋”一点都不为过。

火星的重力是地球的38%,所以机智号可以使用比在地球更少的能量完成一次飞行。但是,电池的储备是有限的的,机智号的电量也有用完的时候。有人会问,为什么不在火星上利用太阳能充电呢?

火星表面

其实这些火星探测器大多数都自带充电器,的确会使用太阳能进行补充电量。可是火星距离太阳的平均距离为1.52AU,能够接收到的太阳能量远低于在地球上,所以太阳能充电板的工作效率是很低的。为了解决这个困难,火星上的探测器都有一个冬歇期。

寒冷干燥的火星表面

冬歇期内,探测器们都不活动,而是静静呆在原地,接收太阳能进行充电。之所以设定冬歇期,除了补充电量,还有就是躲开火星寒冷的冬季。火星表面的平均温度为零下63度,冬季的时候能达到零下115度。

如果探测器在这样的温度下工作,对内部的零件伤害非常大,会缩短探测器的工作寿命。

所以,干脆就把充电的时间定在火星的冬天。不过火星的公转周期是687天,冬季时长170天,差不多半年了。

火星北极的冰盖

机智号上面带有一个信号发射器,就是为了应对紧急情况,比如突然坠落,突然没电或者突然故障,能让毅力号快速找打它,对它进行帮助。这一次,它因为电量低而选择了休眠。

那么机智号还有苏醒的可能吗?还能继续工作吗?

失联的机智号

机智号还能工作吗?

NASA对机智号进行了一次检查,发现它并不存在机械故障,失联的原因主要是电量不够了,因此还没有报废。现在最主要的工作是给机智号补充能量,它很“饿”。

毅力号与传统的探测器不一样,它没有携带太阳能电池板,而是一台价值七千万美元的核电池。

核电池又叫放射性同位素温差发电器,利用同位素半衰期产生的辐射热量直接转换成电量来提供能量。最常采用的是半衰期89年的同位素钚238。

毅力号的核电池

根据NASA的计划,毅力号的电池寿命可以使用至少50年,最理想的情况是87年。这些电量不仅用于毅力号自己的探索,还用于给机智号充电。

因为机智号太小了,自带的太阳能电池板只能维持飞行1.5分钟。所以它每次执行完任务,都要给毅力号发消息,让它来接“孩子”。

毅力号和机智号的大小对比

毅力号接收到信息后,会行驶到机智号旁边,将它放在自己肚子里面进行充电。

充满电的机智号将再一次执行新的任务。

以往这些过程都是在NASA的监督下完成的,这一次,机智号是突然失去联系,也就是说,它没电的很奇怪,都没有报告毅力号。

接“孩子”的毅力号

对于超期服役的机智号来说,可能它带的电池有些老化了。但是没有办法,人不可能去火星上更换电池,也只能充好电之后继续使用。

不过这一次,机智号复工的时间要更长一些,也算是它难得的假期了。

机智号这次出事,牵动了整个NASA的心,人们至今都记得它首飞成功的喜悦。机智号的成功表示,人类以后可以依托于这类飞行器对星球进行无着陆探索,对之后登上木星、土星这类气态行星,有深远的意义。

机智号在火星上飞行

那么机智号的失联,给我国的祝融号又有怎样的启示呢?

祝融号与毅力号不一样,它采用的是太阳能电池板充电,因此非常依赖太阳光,火星的冬季就快来临,祝融号面临一个冬歇期,在这过程中如果太阳能量不足,它很有可能进入休眠期。等气温回升、太阳能量增加之后,祝融号又会醒来,继续它在火星上的探索。

祝融号火星车

探索火星的意义

祝融号在火星上并不孤单,因为除了毅力号,还有好奇号火星车正在执行任务,此外还有旅居者号、机遇号和勇气号火星车,它们已经停止工作了,但是一直存在于火星上。由于大家的着陆点不一样,所以遇到的可能性几乎没有。

当然,还有很多火星车没能踏上火星表面,它们在任务过程中失败了。人类发射的火星探测任务,有一半都是以失败告终。

好奇号火星车

我们为何对这个邻居如此关心呢?因为火星和地球太像了!在科学家眼中,它是失去大气层后的地球;在普通人眼中,它是我们未来移民的目标。

几乎所有人类都有一种信念,那就是人类一定会离开地球登上火星,可是火星的环境不适合人类直接居住,它没有氧气,大气稀薄,被紫外线直射。

火星稀薄的大气

可是根据历代火星车传回来的照片分析,过去的火星很有可能完全不是这样的。不少科学家猜测,火星曾经和地球一样,有各种地貌,甚至已经出现了生命,只是由于它的质量太小无法用引力束缚自己的大气,最后被迫失去了水,成为了今天这颗干燥的红色星球。

火星这几十亿年的变化

如果火星的大气回来,那么火星极有可能再次恢复过去的模样。很有可能火星的生命并没有绝迹,在它的土层下面,还有当年火星生命的后代。

如果人类可以改造火星,那么这将成为我们的新居住地。移民火星可以缓解地球的人口压力,减轻地球的负担。

移民火星

为此,美国在上个世纪实施了“生物圈2号”实验,企图复制出一个生态环境。然而理想很丰满,现实很骨感,这个计划失败了,也侧面反映出,地球对于人类是多么重要,想要改造火星,人类至少有很长的路要走。而第一步,就是要登上火星。

生物圈2号计划

这些火星车都是人类未来登上火星的先行者,为人类提供宝贵的火星表面资料。因此,它们的一举一动都牵动着人类的心,也难怪机智号的失联把NASA的科学家们吓坏了。

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