登陆20年后:美国宇航局的双探测器如何改变了火星科学

   日期:2025-07-21     来源:本站    作者:admin    浏览:67    
核心提示:      机遇号看到自己的影子:美国宇航局的勇气号和机遇号火星探测器分别于2004年1月3日和24日降落在红色星球上。这张照片

  

  

  机遇号看到自己的影子:美国宇航局的勇气号和机遇号火星探测器分别于2004年1月3日和24日降落在红色星球上。这张照片显示的是机遇号在当年7月26日拍摄到的自己的影子,这一天是它执行任务的第180个火星日。来源:美国国家航空航天局/姓名

  这莫今天是“勇气号”和“机遇号”登陆火星的20周年纪念日,这是“勇气号”和“机遇号”登陆火星任务的一部分,其遗产将延续到遥远的未来。

  2004年1月,美国宇航局的“勇气号”和“机遇号”探测器分别在火星的两侧着陆,开启了机器人行星际探索的新时代。他们以惊人的方式相隔三周到达,每个人都躺在一组安全气囊里,这些气囊在地面上反弹了大约30次,然后停下来放气。高尔夫球车大小的探测车的任务是:寻找水曾经在这颗红色星球表面流动的证据。

  突破性发现:改写科学

  他们的发现将改写科学教科书,包括机遇号在着陆后不久发现了著名的“蓝莓”——在酸性水中形成的赤铁矿矿物的球形鹅卵石。在执行任务几年后,勇气号发现了古代温泉的迹象,这些温泉可能是数十亿年前微生物的理想栖息地(如果火星上曾经存在过微生物的话)。

  科学家们怀疑,很久以前的火星与今天的冰天雪地截然不同:轨道图像显示,火星上看起来像是由水雕刻而成的沟渠网络。但在勇气号和机遇号之前,没有证据表明液态水形成了这些特征。

  美国宇航局喷气推进实验室的前项目科学家Matt Golombek说:“我们的双胞胎火星车是第一个证明潮湿的早期火星曾经存在的火星车。”该实验室位于南加州,负责管理火星探测火星车任务。“他们用好奇号和毅力号等更大的火星车为更多地了解这颗红色星球的过去铺平了道路。”

  勇气号和机遇号20周年纪念海报:在勇气号和机遇号登陆火星20周年之际,用这张双面海报来庆祝美国宇航局的火星探测车项目,海报上列出了一些先锋探险者在红色星球上取得的成就。图片来源:NASA/JPL-Caltech下载海报

  不朽的遗产

  部分由于勇气号和机遇号收集的科学资料,美国宇航局批准了suv大小的好奇号火星车的开发,以调查数十亿年前在曾经是水的世界上是否存在支持生命的化学成分。(探测器在2012年着陆后不久就发现了它们的存在。)

  毅力号于2021年抵达这颗红色星球,它是在好奇号成功的基础上,通过美国宇航局和欧洲航天局(ESA)的联合努力,通过火星样本返回活动,收集可以带到地球的岩石核心,以检查古代微生物生命的迹象。

  在“勇气号”和“机遇号”的工作中,工程师们开发了探索火星表面的方法,这些方法一直沿用至今,包括使用专门的软件和3D护目镜来更好地驾驭火星环境。在“好奇号”和“毅力号”在火星岩石和沙质表面的飞行过程中,工程师们积累了多年的专业知识,能够制定更安全、更持久的行驶计划,并迅速制定出运行“好奇号”和“毅力号”所需的复杂得多的日常计划。

  科学小组的成员也变得更加熟练地扮演虚拟野外地质学家的角色,利用多年的知识,利用漫游伙伴携带的机器人“眼睛”和工具,选择调查火星地形的最佳方法。

  利用2004年1月3日勇气号在喷气推进实验室着陆时拍摄的镜头,以及描绘火星车到达红色星球的动画,这个视频庆祝火星探测火星车项目着陆20周年。勇气号的孪生兄弟机遇号在三周后抵达火星。学分:NASA /姓名

  火星的马拉松

  “勇气号”计划只持续90天,于1月3日着陆;机遇号1月24日。火星探测漫游者坚持了多年——就“机遇号”而言,坚持了近15年,最终在2018年屈服于一场笼罩火星的沙尘暴。这种持久性超出了科学家和工程师们最疯狂的梦想,他们只期望在不超过三分之一英里(600米)的距离上进行局部探索。

  相反,通过他们长寿的机器人替身,该团队有机会在各种各样的火星地形上漫游。机遇号是第一个在另一颗行星上跑完马拉松距离的探测器,最终将行驶近30英里(45公里),这是在另一颗行星上行驶的最远距离。

  这张插图描绘了美国宇航局的火星探测漫游者机遇号在2004年1月登陆鹰坑后的前11年零2个月里,沿着这条路线行驶的一些亮点。2015年3月24日,即机遇号在火星上工作的第3968个火星日(sol),机遇号完成了26.219英里(42.195公里)的马拉松距离。在这张地图上,北方在左边。来源:美国国家航空航天局/姓名/ CornellUniv。/美国地质调查局/亚利桑那州立大学

  喷气推进实验室的前项目经理约翰·卡拉斯说:“这是一个没有人预料到的范式转变。”“我们跨越的距离和时间尺度是一个真正具有历史意义的飞跃。”

  有机会看到如此多的水是至关重要的,因为它不仅揭示了火星曾经是一个湿润的世界,而且还揭示了它在不同的历史时期支持许多不同种类的水环境——淡水、温泉、酸性和咸水池。

  有限公司ntinuing灵感

  这对漫游的双胞胎也激励了新一代的科学家。其中之一是阿比盖尔·弗雷曼,她是一名高中生,在机遇号着陆当晚被邀请到喷气推进实验室。当第一个信号返回,确认机遇号安全着陆时,她看到了兴奋的场面。

  她将继续追求火星地质学家的职业生涯,多年后回到喷气推进实验室,帮助领导机遇号的科学团队。弗雷曼现在是“好奇号”的副项目科学家,她把她在“机遇号”登陆之夜遇到的许多人称为亲密的同事。

  其中一辆火星探测车的艺术家概念图:这幅艺术家的概念图描绘了美国宇航局在红色星球上的一辆火星探测车。“勇气”号和“机遇”号双星探测器于2004年着陆,比预期的90天任务持续了数年。来源:美国国家航空航天局/姓名

  弗雷曼说:“这些年来,让我们的两个火星车运行的人是一个非凡的群体,其中有多少人把探索火星作为他们的事业,这是值得注意的。”“我感到很幸运,我每天都能和他们一起工作,而我们继续冒险进入人类从未见过的地方,试图回答一些最大的问题。”

  更多的一个关于使命

  喷气推进实验室是位于加州帕萨迪纳的加州理工学院的一个分支机构,负责为位于华盛顿的美国宇航局科学任务理事会管理火星探测探测器项目。

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