火星车26年
作者 张唯诚
发表于 2023年6月
世界上第一辆火星车“索杰娜”

起步于阿瑞斯谷

火星车,是具有漫游能力的火星探测机器人。它们像前往火星的地质学家,着陆到火星上的不同区域,深入了解火星不同地区的环境和地质状况。与处于静止状态的火星着陆器相比,火星车具有机动性,拥有明显的优势。

世界上第一輛火星车名为“索杰娜”,诞生之初人们对它完全没有经验。在那时,只有苏联于1970 年和 1973 年在月球上投放过月球车。

最终“索杰娜”火星车成功登陆火星。这辆火星车以美国著名非洲裔废奴主义者和女权倡导者索杰娜·特鲁斯的名字命名。它的外观只有微波炉那么大,着陆时需要一块面积很大的平坦区。以当时的技术,很难做到精确着陆。于是,科学家们选择了火星上的阿瑞斯谷。它是一条宽阔的流水通道,古老的洪水可能曾经从这条通道中流过。

着陆阿瑞斯谷后,“索杰娜”火星车在着陆点工作了约3个月。在那段时间里,科学家们必须频繁地与“索杰娜”火星车沟通,告知它目的地在哪里,并判断它是否安全到达。有一次,一串计算机指令错误使“索杰娜”在目的地停止了工作,好在地面上的任务操作员很快解决了问题,让它得以继续前进。

“索杰娜”火星车的主要任务是测试火星车是否可以在火星上工作,同时它也执行了简单的探测任务。它携带有一个X 射线光谱仪,用这台小设备,“索杰娜”火星车分析了15 块火星岩石的化学成分,并测试了火星土壤的摩擦力。最终,在着陆火星11周后,“索杰娜”火星车停止了工作。

1998年和1999年,美国宇航局先后向火星发射了2艘太空船。按照计划,其中一艘应该环绕火星运行,另一艘应该降落在火星的一个极点附近。然而,这2艘太空船的任务都失败了。此后,科学家们决定再一次启用火星车,他们建造了一辆新火星车和一辆备用的火星车。这2辆火星车的外观完全一致,都只有高尔夫球车大小以及一条机械臂,这样它们就能够承担稍微复杂一些的科学考察任务。它们各自携带1台增强型相机、3个光谱仪和1个可打磨岩石以显示其内部纹理的工具。这2辆火星车,被分别命名为“勇气号”和“机遇号”。

2003年, “勇气号”火星车率先着陆在位于火星北部低地的古谢夫陨石坑。着陆后第18天,它出现故障,并开始发送错误信息。科学家们花费了几天的时间,终于排除了故障。而此时,“机遇号”火星车也朝着火星飞来,安全着陆在了位于火星南纬2度的子午高原,仅比“勇气号”晚到了几周。

在古谢夫陨石坑里,开始工作不久的“勇气号”火星车又出了状况。它的一只轮子发生了故障,这使它不得不向后行驶,但它在这期间还是做了许多事情。古谢夫陨石坑是典型的火星尘埃、岩石和丘陵景观所在地。“勇气号”在这里发现了似乎很久以前就在水活动作用下形成的岩石,后来又发现了一对富含铁的陨石。这辆火星车最终在 2010 年停止了工作,它被困在一个充满沙子的坑里。任务操作员试图解救它,但没有成功。

“索杰娜”火星车在第 22 个火星日的特写镜头

相较而言,“机遇号”火星车工作得更为顺利。

本文刊登于《科学24小时》2023年6期
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