機遇號火星遭遇沙塵暴,失聯兩個月

機遇號火星遭遇沙塵暴,失聯兩個月

美國宇航局的機遇號探測器自6月10日以來一直保持沉默,當時一顆行星環繞的沙塵暴為近15年的火星探測器切斷了太陽能。現在,科學家認為全球沙塵暴正在“衰退” - 意味著更多的灰塵從大氣層中飄落而不是被重新升回大氣層 - 天空可能很快就會被太陽能動力探測器清理乾淨。

之前,沒有人會知道漫遊者的行為。但該團隊指出,有理由保持樂觀:他們已經對暴風雨前的電池狀態以及其所在位置的溫度進行了多次研究。因為暴風雨之前電池的健康狀況相對較好,所以降級的可能性不大。而且由於沙塵暴往往會使環境變暖 - 2018年的風暴發生在機遇號在火星上的位置進入夏季時 - 火星車應該保持足夠溫暖以求生存。

美國宇航局位於加利福尼亞州帕薩迪納的噴氣推進實驗室的工程師將在尋找什麼?這些跡象對於恢復工作意味著什麼?

機遇號火星遭遇沙塵暴,失聯兩個月

火星上的沙塵暴阻擋了太陽光到達地面,提高了一個名為“tau”的測量水平。 tau越高,可用的陽光越少;在6月10日,機遇號測量的最後一個tau是10.8。為了比較,它在火星上的位置的平均tau通常是0.5。

JPL工程師預測,在太陽能發動機將能夠為其電池充電之前,機會需要小於2.0的tau。美國宇航局的火星偵察軌道器上的廣角攝像機將觀察天空清晰時可見的表面特徵。這將有助於科學家估計tau。

工程師每週數次使用NASA的深空網絡,該網絡在行星探測器和地球之間進行通信,試圖與機遇號進行通信。大規模DSN天線在預定的“喚醒”時間內對流動站進行ping操作,然後搜索從Opportunity發送的信號作為響應。

此外,JPL的無線電科學小組在DSN天線上使用特殊設備,可以檢測更廣泛的頻率。每天,他們在漫遊者的大部分白天記錄來自火星的任何無線電信號,然後在錄音中搜索機會號的“聲音”。

機遇號火星遭遇沙塵暴,失聯兩個月

羅孚故障

當機遇遇到問題時,它可以進入所謂的“故障模式”,自動採取措施維持其健康狀況。如果他們確實收到了來自Opportunity的回覆,工程師正在準備三種關鍵故障模式。

低功率故障:工程師假設流動站在6月10日停止通信後不久就進入低功率故障。這種模式導致流動站休眠,假設它會在更多的陽光讓它充電時醒來。

時鐘故障:在休眠狀態下運行至關重要的是流動站的板載時鐘。如果流動站不知道它是什麼時間,它不知道何時應該嘗試通信。漫遊者可以使用環境線索,如增加陽光,來對時間做出假設。

Uploss故障:當漫遊車長時間沒有從地球上聽到時,它可能會進入“上流”故障 - 警告其通信設備可能無法正常工作。當它遇到這種情況時,它開始檢查設備並嘗試不同的方式與地球進行通信。

如果他們收到回覆會怎麼樣?

在工程師第一次聽到“機遇號”之後,可能會在第二次之前有幾周的滯後。就像患者昏迷一樣:完全康復需要時間。在工程師有足夠的信息採取行動之前,可能需要多次溝通。

首先要做的是瞭解更多關於流動站的狀態。機會的團隊將詢問流動站的電池和太陽能電池的歷史並獲取其溫度。如果時鐘丟失了時間軌跡,它將被重置。漫遊者會拍攝自己的照片,看看是否有灰塵粘在敏感部件上,並測試執行器,看看是否有灰塵滑入內部,影響其關節。

一旦他們收集了所有這些數據,該團隊就會對他們是否已準備好嘗試全面恢復進行民意調查。

沒有走出困境

即使工程師從“機遇號”收到回覆信息,但實際上羅孚也不一樣。

流動站的電池可能已經釋放了如此多的電力 - 並且長時間保持不活動狀態 - 它們的容量會降低。如果這些電池不能保持足夠的電量,它可能會影響流動站的持續運行。這也可能意味著能量消耗行為,如在冬季運行加熱器,可能會導致電池變黑。

灰塵通常不是一個問題。以前的暴風雨會在相機鏡頭上塗上灰塵,但大部分時間會隨著時間流逝而消失。任何剩餘的灰塵都可以校準出來。


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