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        NASA火星直升機(jī)突然失聯(lián),科學(xué)家嚇壞了,這給中國(guó)火星車提了個(gè)醒

        NASA火星直升機(jī)突然失聯(lián),科學(xué)家嚇壞了,這給中國(guó)火星車提了個(gè)醒

        2022年5月3日,一則爆炸性的消息在美國(guó)火星直升機(jī)控制部門傳開(kāi):正在執(zhí)行任務(wù)的火星直升機(jī)“機(jī)智號(hào)”與地面失去了聯(lián)絡(luò),很有可能已經(jīng)報(bào)廢。這一消息可嚇壞了NASA的科學(xué)家們,“機(jī)智號(hào)”可是人類發(fā)射到火星的第一架直升機(jī),肩負(fù)著很重要的任務(wù),如果就此隕落,對(duì)于人類來(lái)說(shuō)將是巨大的損失。

        為什么火星上還會(huì)有直升機(jī)?“機(jī)智號(hào)”到底有什么作用呢?

        人類自探索宇宙開(kāi)始,就一直致力于找到一個(gè)像地球一樣適宜居住的星球。在太陽(yáng)系八大行星中,火星是離地球第二近的行星,距離地球最近的金星因?yàn)榄h(huán)境十分惡劣,不適宜生命的發(fā)展,所以火星當(dāng)之無(wú)愧地成為了人們的主要研究對(duì)象。

        從二十世紀(jì)六十年代開(kāi)始,人類就試圖往火星發(fā)射探測(cè)器,但都以失敗告終。直到1964年,美國(guó)發(fā)射的“水手四號(hào)”火星探測(cè)器成功傳回了火星的圖像,自此人類打開(kāi)了火星探測(cè)的大門。半個(gè)多世紀(jì)過(guò)去了,人類向火星發(fā)射的探測(cè)器不計(jì)其數(shù),毅力號(hào)就是其中一個(gè)。

        為了探尋火星上是否有生命存在的證據(jù),2020年7月30日,美國(guó)新一代火星車“毅力號(hào)”發(fā)射升空,成功在火星著陸。與以往的火星車不同的是,“毅力號(hào)”火星車此次還攜帶了一個(gè)小伙伴,就是“機(jī)智號(hào)”火星直升機(jī)。

        “機(jī)智號(hào)”火星直升機(jī)是附著于“毅力號(hào)”火星車之下的空中探測(cè)器。2015年,NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)部門提出要制造一個(gè)能在火星上飛行的直升機(jī),以便于從高空中觀察火星。NASA的研究員稱,既然萊特兄弟能夠制造出在地球大氣層使用動(dòng)力飛行的機(jī)器,那么在火星同樣也能實(shí)現(xiàn)。

        于是2021年,已經(jīng)試驗(yàn)成功的“機(jī)智號(hào)”與“毅力號(hào)”一同被送上火星,一個(gè)進(jìn)行地面探測(cè),一個(gè)進(jìn)行空中探測(cè),兩者相輔相成。到現(xiàn)在為止,“機(jī)智號(hào)”火星直升機(jī)已經(jīng)執(zhí)行了20多次飛行任務(wù),已經(jīng)遠(yuǎn)超研究人員的預(yù)期。這是人類在航天技術(shù)上的突破,是新世紀(jì)一項(xiàng)偉大的壯舉,對(duì)于人類研究火星起著推動(dòng)作用。

        “機(jī)智號(hào)”為何會(huì)突然失聯(lián)呢?

        NASA的研究員猜測(cè),“機(jī)智號(hào)”與地球失去聯(lián)絡(luò)可能有兩方面的原因,一是火星車的電池沒(méi)電了,二是火星氣候的影響。

        火星與地球的距離最近的地方大概有5400萬(wàn)千米,最遠(yuǎn)的距離甚至達(dá)到了4億千米,探測(cè)器需要飛行七個(gè)月才能到達(dá)火星。如此遠(yuǎn)的距離是無(wú)法通過(guò)遙感來(lái)控制的,所以無(wú)論是火星車還是火星直升機(jī),都有一個(gè)自帶的太陽(yáng)能電池裝備。

        這些電池裝備的太陽(yáng)能板被安裝在“機(jī)智號(hào)”直升機(jī)螺旋槳的上方,即使是在執(zhí)行任務(wù)時(shí)也能吸收太陽(yáng)光。不過(guò)這個(gè)太陽(yáng)能板的面積非常小,一次只能供“機(jī)智號(hào)”飛行一分半。因?yàn)椤皺C(jī)智號(hào)”本身就十分小巧,體重僅1.8千克,放在地球上就跟一個(gè)遙控飛機(jī)一樣。

        除了太陽(yáng)能電池設(shè)備之外,“機(jī)智號(hào)”還有一個(gè)自主控制設(shè)備,地面監(jiān)測(cè)人員只是輔助,真正操作飛行的是“機(jī)智號(hào)”本身。所以“機(jī)智號(hào)”每次執(zhí)行完任務(wù)都會(huì)和“毅力號(hào)”聯(lián)系,告知毅力號(hào)自己的位置,然后地面人員再根據(jù)得到的信息控制“毅力號(hào)”去尋找“機(jī)智號(hào)”,然后把停止工作的“機(jī)智號(hào)”重新安裝在自己的腹部。

        火星的氣候也會(huì)對(duì)火星車產(chǎn)生一定的影響?;鹦呛偷厍蛞粯樱彩怯兴募咀兓?。地球的公轉(zhuǎn)周期是365天,而火星則是687天,所以火星的季節(jié)長(zhǎng)度比地球多一倍,再加上火星與太陽(yáng)的距離比地球與太陽(yáng)的距離要遠(yuǎn),所以火星的每個(gè)季節(jié)都比地球上的季節(jié)要冷得多,尤其是冬季。

        火星上溫差非常大,夏天最高溫度能達(dá)到27攝氏度,冬天最低溫度低至-133攝氏度,平均溫度大概在-55攝氏度左右,所以一般的機(jī)器在火星這么寒冷的溫度下是無(wú)法進(jìn)行工作的。即使“機(jī)智號(hào)”是經(jīng)過(guò)特殊改造的,它也不能夠完全承受火星上寒冷的冬季。幾乎所有的火星探測(cè)器都有一個(gè)“冬眠期”,每到冬季,這些探測(cè)器都會(huì)自動(dòng)關(guān)閉電源,保存電量,等到來(lái)年開(kāi)春再進(jìn)行自我喚醒。

        “機(jī)智號(hào)”還能否被喚醒嗎?

        在“機(jī)智號(hào)”失聯(lián)之后,NASA的科學(xué)家們就嘗試用各種方法將它喚醒,但沒(méi)有一次成功。因?yàn)榫嚯x太遠(yuǎn),所以無(wú)法人工去控制它,無(wú)奈之下只能控制“毅力號(hào)”火星車??茖W(xué)家們讓正在進(jìn)行探測(cè)的毅力號(hào)暫停工作,專門去尋找機(jī)智號(hào),因?yàn)閮烧叩膫鬏斝盘?hào)很有可能已經(jīng)不同步了,所以必須有一方停下來(lái)去尋找信號(hào)。

        事實(shí)證明這是對(duì)的,毅力號(hào)在停止工作后的幾小時(shí)里終于捕捉到了機(jī)智號(hào)的位置,在地面人員的操控下成功將機(jī)智號(hào)帶回??茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn),機(jī)智號(hào)確實(shí)是因?yàn)殡娏窟^(guò)低而自主休眠了,目前正在自己充電中。這次失聯(lián)雖然驚險(xiǎn),但是對(duì)于超期服役的機(jī)智號(hào)來(lái)說(shuō)是個(gè)休息的好時(shí)機(jī)。

        “機(jī)智號(hào)”的失聯(lián)給中國(guó)的科學(xué)家們提了個(gè)醒,畢竟我國(guó)在火星上也有一個(gè)探測(cè)器——祝融號(hào)。祝融號(hào)作為我國(guó)的首個(gè)火星探測(cè)器,對(duì)于研究火星的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和氣象環(huán)境起著至關(guān)重要的作用?;鹦堑亩抉R上就要到來(lái)了,對(duì)于祝融號(hào)來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。

        祝融號(hào)該如何平安度過(guò)冬季呢?

        唯一的方法就是提前進(jìn)入自主休眠,自主休眠是所有火星車都會(huì)用的保存“體力”的方法。當(dāng)冬季來(lái)臨,火星上接收到的太陽(yáng)能變少,相對(duì)應(yīng)的太陽(yáng)能板儲(chǔ)存的能量就會(huì)減少,當(dāng)能量降低到一定程度時(shí),火星車會(huì)自動(dòng)進(jìn)入休眠模式,等到來(lái)年氣溫回升,能量增加后,火星車才會(huì)再次恢復(fù)正常工作模式。像“機(jī)智號(hào)”一樣,祝融號(hào)的頂部也有一個(gè)太陽(yáng)能板,用來(lái)增加電量,儲(chǔ)存熱能,以保證在休眠期過(guò)后能夠順利地醒來(lái)。

        目前我國(guó)科學(xué)家已經(jīng)對(duì)祝融號(hào)的冬眠做好了的防護(hù),祝融號(hào)也已調(diào)整狀態(tài)準(zhǔn)備進(jìn)入休眠,期待再次醒來(lái)的祝融號(hào)能夠給我們帶來(lái)更多的驚喜,也希望人類登陸火星的美好愿望早日實(shí)現(xiàn)。

        參考資料:

        莫莊非 《NASA的機(jī)智號(hào)火星直升機(jī)——人類首次在另一個(gè)星球上嘗試的動(dòng)力飛行》 知網(wǎng) 2021-06-10

        黃志澄 《開(kāi)啟火星的航空時(shí)代:十問(wèn)機(jī)智號(hào)火星直升機(jī)》 知網(wǎng) 2021-04-07

        新華網(wǎng) 《凜冬已至!出差火星的“祝融號(hào)”如何過(guò)冬?》 新華網(wǎng) 2022-05-18

        作者:小阿部 審核:henna 校稿編輯:李子

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