2022-11-24 10:37:39

还活着!美国宇航局的洞察号着陆器等待火星沙尘暴结束

NASA的洞察号火星着陆器在2022年4月24日拍摄了这张最后的自拍照,这是该任务的第1211个火星日。自2018年11月登陆火星以来,着陆器的太阳能电池板已经被灰尘覆盖,导致其功率水平逐渐下降。来源:美国国家航空航天局/姓名

洞察号的团队正在采取措施帮助太阳能着陆器公司尽可能长时间地继续操作。

最近,美国宇航局(NASA)的洞察号任务(预计将在不久的将来结束)发现,由于一场大陆大小的沙尘暴在火星南半球盘旋,其太阳能电池板产生的电能下降。NASA的火星侦察轨道器(MRO)于2022年9月21日首次观测到风暴,风暴距离InSight约2175英里(3500公里),最初对着陆器影响不大。

该任务仔细监测着陆器的功率水平,随着灰尘在太阳能电池板上积累,着陆器的功率水平一直在稳步下降。到10月3日(周一),风暴已经变得足够大,扬起了如此多的灰尘,以致火星大气中灰尘雾霾的厚度在洞察号附近增加了近40%。由于到达着陆器太阳能电池板的阳光越来越少,着陆器的能量从火星每天425瓦时(sol)下降到每索尔仅275瓦时。

最近,洞察号的地震仪每隔一个火星日就运行大约24小时。然而,随着太阳能发电量的下降,没有足够的能量来为电池每一个太阳完全充电。事实上,以目前的放电速率,着陆器只能运行几周。因此,为了节约能源,该任务将在未来两周关闭洞察号的地震仪。

他说:“在权力方面,我们处在梯子的底部。现在我们在底层,”洞察号的项目经理查克·斯科特说,他来自美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室(JPL)。“如果我们能度过这个难关,我们就能一直运营到冬天——但我担心下一个风暴会来。”

根据对其太阳能电池板上的灰尘将减少其发电量的预测,该团队估计洞察号的任务将在今年10月底到2023年1月之间的某个时候结束。该着陆器早已超越了它的主要任务,现在已接近其扩展任务的尾声,通过测量火星地震进行“附加科学”,揭示了这颗红色星球深处的细节。

在这张火星全球地图上看到的米色云是一个大陆大小的沙尘暴,由NASA火星侦察轨道飞行器上的火星气候成像仪相机于2022年9月29日拍摄。NASA的“毅力”、“好奇”和“洞察”任务都有标签,显示出它们之间的巨大距离。来源:美国国家航空航天局/姓名/ mss

研究火星风暴

有迹象表明,这场大型区域性风暴已经达到顶峰,并进入了衰退阶段:MRO的火星气候探测器(Mars Climate Sounder)测量了灰尘吸收阳光引起的热量,发现风暴的增长正在放缓。人造卫星的火星彩色成像仪每天绘制火星的全球地图,是第一个发现风暴的仪器,它在照片中观察到的扬起灰尘的云没有像以前那样迅速膨胀。

这场区域性风暴并不令人意外:这是今年出现的第三次此类风暴。事实上,火星沙尘暴在火星一年中的任何时候都有发生,尽管更多的沙尘暴——更大的沙尘暴——发生在即将结束的北方秋冬。

火星沙尘暴并不像好莱坞电影中描绘的那样暴力或戏剧性。虽然火星的风速可以达到每小时60英里(每小时97公里),但火星的空气非常稀薄,其强度只有地球上风暴的一小部分。大多数情况下,风暴是混乱的:它们把滚滚的尘土抛向大气,然后慢慢下降,有时需要几周的时间。

在罕见的情况下,科学家们看到沙尘暴发展成环绕火星的尘埃事件,几乎覆盖了整个火星。2018年,其中一场行星大小的沙尘暴导致美国宇航局的太阳能机遇号探测器停止工作。

因为是核动力的,NASA的好奇号和毅力号漫游者完全不用担心沙尘暴会影响它们的能量。但太阳能驱动的“匠心”直升机已经注意到背景雾霾的总体增加。

除了为NASA火星表面任务的安全监测风暴,MRO还花了17年时间收集有关风暴形成的方式和原因的宝贵数据。“我们正试图捕捉这些风暴的模式,这样我们就能更好地预测它们何时会发生,”Zurek说。“每观察一次,我们对火星大气层的了解就更多。”

更多的一个布特的任务

NASA喷气推进实验室(JPL)是位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院(Caltech)的一个部门,为位于华盛顿的NASA科学任务理事会管理InSight。InSight是美国宇航局探索计划的一部分,由阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心管理。位于丹佛的洛·马航天公司建造了洞察号航天器,包括其巡航级和着陆器,并为该任务的航天器操作提供支持。

包括法国国家空间中心(CNES)和德国航天中心(DLR)在内的许多欧洲合作伙伴正在支持洞察任务。CNES向NASA提供了室内结构地震实验(SEIS)仪器,主要研究人员为IPGP(巴黎全球体格研究所)。SEIS的重要贡献来自IPGP;德国马克斯·普朗克太阳系研究所(MPS);瑞士的瑞士联邦理工学院(苏黎世理工学院);英国的伦敦帝国理工学院和牛津大学;和喷气推进实验室。DLR提供了热流和物理特性包(HP3)仪器,波兰科学院空间研究中心(CBK)和波兰Astronika提供了重要贡献。西班牙Astrobiología中心公司(CAB)提供了温度和风传感器。

JPL还为华盛顿的NASA科学任务理事会管理MRO和火星气候探测器。洛克希德·马丁航天公司建造了MRO。火星气候成像仪(MARCI)是由圣地亚哥的马林空间科学系统公司(marin Space Science Systems)建造和管理的。