nasa 火星中继网络maven的十年都干了啥?

2001年,火星奥德赛号升空;两年后,欧洲火星快车号也加入了队伍;接下来的2005年,美国火星勘测轨道飞行器来了;到了2013年,NASA的Maven探测器也被派往了火星。2016年,欧洲痕量气体轨道飞行器紧随其后。这五个家伙,就像五座太空基站,把火星表面的数据放大很多倍传回地球。它们共同组成了NASA火星中继网络的核心。今年早些时候,Maven差点因为预算削减而完蛋,好在后来又“捡回一条命”,继续在轨道上干活。12月6日这天,Maven按计划飞到了火星背面。远火点对着地球,它本来该在背面降轨后通过低增益天线给深空网络(DSN)发数据的。结果呢?DSN没收到信号,探测器就像人间蒸发了一样。 这时候深空网络的软件定义无线电倒是抓到了一点微弱的信号,振幅像灯塔一样忽上忽下。这说明天线可能随着本体旋转被挡住了。虽然官方还没说轨道具体变了多少,但已经确定探测器在自转,轨道也可能偏移了。到底是什么原因让它转起来了?最可能的有三种情况:灾难性燃料泄漏产生推力让它像陀螺一样打转;去饱和过程中推进器误开导致反应轮卡死;或者人为不小心触碰到了发动机开关。不管哪种情况,如果不赶紧切断喷射,想把它救回来基本没戏。 过去五年里,Maven的惯性测量单元(IMU)可没少出问题。特别是2022到2023年那会儿陀螺仪坏了好几次,NASA不得不关掉两台IMU,改用恒星跟踪器。姿态控制现在全靠反应轮撑着了,要是轮子卡死或者饱和了,只能靠喷气来“救命”。这或许就是后来旋转的伏笔吧? 要是还搞不清新的轨道参数,Maven就会不断往大气层深处钻,最终被烧毁;更倒霉的是,火星马上要进入合日周期了。那个时候深空网络的天线得转过去对着太阳防止烧坏接收器。这一停就是几周没法通信,要是到时候还没找到办法和它联系上,探测器可能就彻底没声音了。 这个名叫Maven的家伙,全称是火星大气与挥发演化任务。它的主要任务就是搞清楚火星上层大气、电离层还有磁层是怎么跟太阳风“打架”的。十亿年前火星上的水怎么都被“吹”到太空去了?要是弄明白了这个问题,不仅能解释火星为啥变干了,还能给地球大气逃逸做个参考呢。 作为一枚轨道飞行器,Maven身上装了粒子探测器、磁场探测器、成像紫外分光计还有质谱仪。它能在4500公里到180公里那么稀薄的大气里捕捉电离事件、采样大气成分,甚至还能画下火星极光的“快照”。刚出发的时候,它还背着一个叫Electra的中继通信载荷。这个大家伙看起来像个11米宽的“太阳能积木”,前面弯弯的板子能帮它在深空机动时稳住姿势。 虽然燃料箱里还剩100多公斤推进剂吧,但每年得消耗掉10公斤左右的燃料去搞大气深潜。这样算下来它的寿命也就只剩下5年了。频繁进出大气层可比一般的轨道器要费钱多了。虽然今年年初差点被裁掉,但它还是顽强地活了下来。 看看它这十年都干了啥吧:首次精确测量了火星大气逃逸速率;发现太阳风暴能放大极光亮度;找出了沙尘暴把水蒸气“泵”到高层加速丢失的原因;还画下了火星云层分布图呢;甚至连3I/Atlas彗星掠过火星的瞬间它都拍到了。哪怕今年早些时候因为预算问题差点被裁掉,现在还是在轨道上发光发热呢。 不管是去年还是前年还是今年的早些时候吧,Maven身上的惯性测量单元(IMU)总是罢工。特别是去年到今年这段时间陀螺仪老是出问题进安全模式。NASA为了让它正常运行只好关掉了两台IMU改用恒星跟踪器来控制姿态了。 虽然探测器失联了让大家很着急吧,但咱们也不能太绝望啊!也许过两天就能听到好消息了呢!咱们一起为这个曾经的功臣Maven祈祷吧!