NASA的好奇号火星车面临着在火星上最艰难的攀登

NASA的好奇号在尝试攀登任务中最困难的一段路程时,在经历故障或意外停止时留下了几组轨迹:一个陡峭的23度斜坡,光滑的沙子和轮子大小的岩石。
影像来源:NASA/JPL-Caltech

在火星车在这颗红色星球上11周年纪念日前不久,它的团队帮助引导它爬上一个陡峭、光滑的斜坡,检查撞击坑。

8月5日,NASA的好奇号火星车将在火星上度过第11个年头,做它最擅长的事情:研究这颗红色星球的表面。这个无畏的机器人最近调查了一个绰号叫“Jau”的地方,那里布满了数十个撞击坑。科学家们很少能在一个地方近距离观察到这么多火星撞击坑。最大的撞击坑估计至少有篮球场那么长,尽管大多数要小得多。

在进入夏普山山麓的旅途中,Jau是探测车的停靠站,夏普山是一座3英里高(5公里高)的山,数十亿年前被湖泊、河流和溪流覆盖,山上的每一层都是在火星古代气候的不同时期形成,好奇号越往高处走,科学家们就越能了解地貌是如何随着时间而变化。

看看NASA的好奇号火星车是如何面对任务中最艰难的攀登。
影像来源:NASA/JPL-Caltech

过去几个月的登山路程是好奇号有史以来最艰难的一次攀登。虽然有过更陡峭的攀登和更危险的地形,但这次任务从未面对过这条斜坡带来的三重挑战:23度的陡坡、光滑的沙子和轮子大小的岩石。这三重挑战让火星车在5月和6月艰难地行驶了6次,使地球上的好奇号驾驶员很烦恼。

“如果你曾经尝试过在海滩上的沙丘上奔跑——这就是我们所做的——你知道这很难,但那里也有巨石。”南加州NASA喷气推进实验室好奇号火星车驾驶员艾米·黑尔说。

NASA的好奇号在7月25日,也就是任务的第3899个火星日,用它的桅杆摄像头拍摄了这个撞击坑,这个撞击坑位于一个绰号为Jau的地方。这是好奇号在完成有史以来最困难的一次攀登后停下来的数十个撞击坑之一。影像来源:NASA/JPL-Caltech

黑尔是15名火星车规划者之一,他们每天编写数百行代码来控制好奇号的移动系统和机械臂。(他们不会实时操作火星车;指令在前一天晚上被发送到火星,数据只有在火星车完成工作后才传回地球。)这些工程师与科学家合作,确定将火星车引导到哪里,拍摄什么照片,以及使用7英尺(2米)机械臂上的仪器研究哪些目标。

但火星车的规划者也在不断地寻找危险。他们必须编写指令,绕过尖锐的岩石,并尽量减少好奇号破旧轮子的磨损。团队的地质学家利用他们在地球上的实地经验来帮助寻找深层的沙子和不稳定的岩层。任务中甚至还有一个角色是衡量峡谷壁是否会阻碍与地球的无线电通信。

这张地图显示了NASA好奇号火星探测器从5月到7月完成任务中最困难的攀登的路线。从标记带谷(中间上方较暗的区域)开始,路线以白色显示,并用圆点表示火星车的每个停靠点。
影像来源:NASA/JPL-Caltech

六轮爬坡

好奇号在攀登Jau的过程中从未遇到过危险:团队没有计划任何可能损坏好奇号的事情,规划者写下了指令,这样如果遇到任何意外情况,好奇号就会停止移动。当车轮打滑过多或车轮被一块大石头抬得过高时,可能会发生意外停车,称为“故障”。在前往Jau的途中,好奇号发现自己多次遇到这两种情况。

“我们基本上是在玩错误的宾果游戏。”好奇号在喷气推进实验室的战略路线规划负责人戴恩·舍伦说。“每天当我们进来的时候,我们都会发现我们因为这样或那样的原因而出错。”

舍伦和他的同事们没有继续在原来的路线上挣扎,而是制定了一条横向绕行路线,他们瞄准了距离地面约492英尺(150米)处的一个斜坡平缓的地方。至少看起来是这样:规划者依靠NASA火星勘测轨道飞行器的图像来粗略了解地形,但从太空拍摄的图像无法准确显示斜坡有多陡或是否有巨石。

这次绕道会给去Jau的旅程增加几个星期的时间——除非地形上隐藏着更多的惊喜。如果是这样的话,绕道可能会是徒劳,科考队的科学家们将不得不继续寻找另一条前往夏普山的道路。

幸运的是,绕道得到了回报,让好奇号爬上了斜坡。

“终于翻过山脊,看到那令人惊叹的景色,感觉好极了。”舍伦说。“我整天都能看到火星的照片,所以我真的能感受到火星的风景。我经常觉得自己就站在好奇号旁边,看着它爬了多远。”

在艰难的攀爬过程中,好奇号的科学家们结束了对Jau撞击坑群的调查。撞击坑群在火星上很常见,流星在火星大气层中解体,或者碎片被更远的大型流星体撞击时,撞击坑群就会形成。科学家们想要了解富含盐的地形中相对柔软的岩石是如何影响撞击坑形成和随时间变化的方式。

尽管火星向好奇号扔了那么多东西,但它并没有减速。它很快就会再次出发去探索夏普山更高的一个新区域。

关于任务的更多信息

好奇号由JPL建造,由加州帕萨迪纳的加州理工学院管理。JPL代表位于华盛顿的NASA科学任务理事会领导这项任务。

如欲了解有关好奇号的更多信息,请访问:

https://mars.nasa.gov/msl

参考来源:

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-curiosity-rover-faces-its-toughest-climb-yet-on-mars

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