【博科園-科學(xué)科普】
機遇號的印象圖，這是美國宇航局火星探索計劃的一部分。圖片版權(quán)：NASA/JPL-Caltech
當(dāng)“機遇號”探測器于2004年1月25日登陸火星時，它的使命僅僅是要持續(xù)約90個地球日。但是，這個小火星車的運行時間超過了所有的預(yù)期(就像這篇文章的寫作一樣)，共計13年231天，總共行駛了大約50公里(28英里)?；旧蠙C遇號繼續(xù)保持移動，收集科學(xué)數(shù)據(jù)的時間是其指定壽命的50倍。
根據(jù)美國國家航空航天局(NASA)火星探測計劃(MEP)最近的一項聲明：探測器在火星上又度過了一個冬天。在經(jīng)歷了8個火星的冬天之后，在令人鼓舞的清潔條件下，它的太陽能電池板將會在即將到來的沙塵暴季節(jié)中處于良好狀態(tài)。這也意味著它將在2018年1月25日迎來它的14周年紀念日。
在火星上，一年的時間相當(dāng)于地球年的686.971天(或1.88地球年)。由于火星的軸傾斜25.19°的軌道平面(相對于地球的軸向傾斜超過23°),火星也經(jīng)歷四季。然而，它們的壽命往往是地球季節(jié)的兩倍。當(dāng)然在火星的季節(jié)也冷得多，平均溫度為-63°C(-82°F)。
2017年10月的“機遇號”上的Pancam拍攝的“堅忍谷”中右下的地面坡度。NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ./Arizona State Univ
正如美國宇航局噴氣推進實驗室(NASA)噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)的能源子系統(tǒng)運營小組負責(zé)人詹妮弗·赫爾曼(Jennifer Herman)在一份NASA MEP新聞聲明中回憶道：直到索爾300的時候我才開始做這個項目，我被告知不要太過安定，因為勇氣號和機遇號可能無法度過第一個火星冬天。現(xiàn)在機遇號已經(jīng)度過了第8個火星冬天最糟糕的階段。
目前機遇號和勇氣號都在火星的南半球。在這里，太陽在秋天和冬季出現(xiàn)在北方的天空，所以漫游者需要向北傾斜他們的太陽能陣列。早在2004年，勇氣號探測器就失去了兩個輪子的使用，因此它無法脫離它所困的沙坑。它無法向北傾斜，也無法在第四個火星冬季(2009年)存活下來。
然而機遇號目前的位置——堅韌不拔的山谷，位于“奮進”隕石坑邊緣的內(nèi)部斜坡上的一個流體雕刻的區(qū)域，意味著它能夠在今年秋末和初冬繼續(xù)工作。這是由探測器在能源有利的地方所做的，在那里它會檢查當(dāng)?shù)氐膸r石，檢查山谷的形狀和周圍的區(qū)域，同時吸收太陽的充足的能量。
美國國家航空航天局的火星探測車機遇號于2017年11月11日拍攝了“奮進”隕石坑地面的圖像，大約在機遇號第八號火星冬至的前一周。圖片版權(quán)：NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ./Arizona State Univ
5個月前漫游者號進入了山谷的頂部，這條峽谷向東延伸，位于耐久隕石坑的西部邊緣。從那時起機遇號就一直在北向的地點之間進行停靠，這些地點位于海峽的南緣。羅孚團隊稱這些地點為“睡蓮墊”，因為這些地方是漫游者在任務(wù)期間需要跳躍的地方。
這是必要的，因為機遇號并不像好奇心那樣依賴于放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器。雖然冬季的條件會影響電暖器和電池的使用，但機會是不同的，因為它的活動更容易受到季節(jié)變化的影響。而好奇心只會在冬天分配更少的能量去執(zhí)行任務(wù)，而機會則需要選擇它的路線以確保它能保持動力。
在之前的一些冬天里，“機遇號”探測器的位置并不像現(xiàn)在的那么好。在第5個冬季(2011 - 2012)，探測車在一個地方停留了19個星期，因為在行駛距離內(nèi)沒有其他地方允許向北傾斜。另一方面它的第一個冬天(2004 - 2005年)是在耐久隕石坑的南半部度過的，因為它們面對北方時都是有利的。
主要是負責(zé)通知其他任務(wù)科學(xué)家機會有多少能量可以在火星每天(sol)進行活動(如開車和觀察——她執(zhí)行任務(wù)的好奇心，赫爾曼理解用電與季節(jié)的關(guān)系太好了。依靠太陽能為我們提供機會，也不斷地意識到火星上的季節(jié)和漫游者的地形，而不僅僅是出于好奇。
2014年3月太陽能電池板被灰塵清除后不久，就發(fā)布了一幅自拍圖像。圖片版權(quán)：NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ./Arizona State Univ.
另一個影響機遇的因素是天空中有多少塵埃，以及有多少塵埃落到了漫游者的太陽能電池板上。這是高度依賴于盛行風(fēng)的條件，它既能激起沙塵暴，又能清除漫游者的灰塵——基本上是一種真正混合的祝福!在南半球的秋季和冬季，天空一般都很清楚機會在哪里運行。春天和夏天是火星南半球最常見的暴風(fēng)雨，盡管它們每年都不會發(fā)生。最新的例子發(fā)生在2007年，這導(dǎo)致了大量的陽光(因此太陽能)的勇氣號和機遇號能夠收到。這就要求雙方都制定緊急協(xié)議，減少操作和通訊的數(shù)量。
月球車的太陽能電池板上的灰塵量也會隨著時間的變化而變化。今年這個陣列比以往任何一個火星的秋天都要多。幸運的是，正如赫爾曼解釋的那樣，羅孚的事情很順利：我們擔(dān)心今年冬天的灰塵會和我們遇到過的一些最壞的冬天一樣，可能會在冬天用一個塵土飛揚的陣列出來，但是我們最近有一些灰塵清潔，很好看?，F(xiàn)在我更加樂觀，如果機會的太陽能電池能像最近一樣保持清潔，那么她將在一場主要的沙塵暴中處于有利地位。從上次到現(xiàn)在已經(jīng)超過10個地球年了，需要保持警惕。
機遇號在2004年6月9日在“耐力”隕石坑內(nèi)拍攝的“機遇號”的前輪。圖片版權(quán)：NASA/JPL/Cornell
在接下來的幾個月里，機遇號小組希望調(diào)查一下，堅韌不拔的山谷是如何被切割成“奮進”隕石坑邊緣的。正如噴氣推進實驗室的機會項目科學(xué)家Matt Golombek說的：在山谷里沒有看到任何令人震驚的診斷，關(guān)于水流中有多少水。我們可能會從谷底的沉積物中得到很好的診斷線索，但我們現(xiàn)在還不想去那里，因為那是沒有睡蓮的平地。
隨著第八年冬季的結(jié)束和機遇號的良好運行，我們可以期待著頑強的火星車繼續(xù)在火星上找到有趣的發(fā)現(xiàn)。這些包括火星變暖的線索，潮濕的過去，可能包括在“奮進”隕石坑中有一個常設(shè)的水。在未來的一年里，假設(shè)條件是有利的，我們可以期待機會將繼續(xù)推動科學(xué)和它自己的耐力的邊界！
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參考：NASA
