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美国宇航局最古老的火星航天器已经运行了数十年。原因如下

Wired2026年10月27日 10:45

2026年10月27日,上午6:45 两颗轨道探测器早已超出其预期寿命,完全重塑了我们对红色星球的理解,而它们的工作距离地球140万公里。图片来源:美国宇航局/JPL 美国宇航局的火星奥德赛航天器已经运行了这么久,它可以在没有费用的情况下租车。该航天器于2001年10月24日到达红色星球。它与其20岁的兄弟火星侦察轨道器(MRO)一起,已经运行超过任何观看其发射的人所能想象的时间。如此长的观察记录,从火星表面上空重写了这个星球水的故事,无论是过去还是现在。让这些年长的轨道探测器保持运行这么久,完全依赖于卓越的工程、持续的问题解决,以及一点运气。但科学家们担心,尽管它们有着辉煌的历史,奥德赛和MRO是否会成为它们这一类探测器的最后一次,至少在红色星球上是如此。“奥德赛和MRO都是有史以来最具生产力的航天器之一,”普渡大学的行星科学家布里奥妮·霍根说,她与这两个任务没有关联,并将它们称为对美国宇航局整体火星研究计划至关重要。奥德赛对火星冰的观察,以及MRO随着时间推移观察表面特征变化的能力,都使科学家们对火星的认识有了前所未有的深刻理解,它不再被视为一块岩石,而是一个充满活力的星球。奥德赛和MRO还将人类与每一个美国宇航局的探测车连接起来,这些探测车无法直接与地球通信。这对一对仅计划持续几年运行的轨道探测器来说,这是一个令人印象深刻的遗产。太空是一个 notoriously 严酷的环境,要在这里生存数十年需要运气和韧性。特别棘手的是高能粒子对机械设备的轰击;一次对精密设备的强烈撞击可能是致命的。而工程师们可以对围绕地球运行的卫星进行持续监控,但与火星的带宽更为有限——科学航天器可能每周只检查一次或两次,加利福尼亚大学伯克利分校的行星与空间物理学家罗布·利利斯说,他参与了更多最近的火星轨道器的开发。“一艘火星航天器必须能够独立运作,”他说。火星侦察轨道器的概念图。图片来源:美国宇航局/JPL 丢失一个仪器是坏事,但失去电力或计算系统可能会使整个航天器瘫痪。美国宇航局通常会对航天器的关键部分进行双重配置,以确保如果某些重要部分出现故障,任务可以依靠备份部分运行,直到工程师能够解决问题。在MRO的情况下,它面临的一个挑战讽刺地是由于它的持久性。该轨道探测器通过将其相机看到的内容与机载星图进行比较,以确定其精确位置和方向——只是有一个小问题。“MRO的确老到有些星星已经在夜空中移动过——非常轻微,但它们确实移动了,”美国宇航局喷气推进实验室的工程师保罗·费斯勒说,MRO的首席工程师。微小的偏差让航天器感到困惑,去年,工程师们不得不发送一个更新的地图,以帮助MRO保持未来的定向。奥德赛现在最大的风险显然是它所用的推进剂耗尽,这些推进剂用于做出微调以保持其在太空中的定向。该航天器没有燃油表——没有重力将燃油压下,就无法 измерить油量——因此美国宇航局不能确定它还有多少燃料。工程师们已经创新出新的方法,以便在每次只用几滴燃料的情况下仍能完全操作航天器,努力延长其寿命。专家们表示,这两艘航天器都受益于美国宇航局臭名昭著的“更快、更好、更便宜”时代的失败。在1999年,美国宇航局失去了两个抵达火星的任务:首先,火星气候轨道器在大气中烧毁,几个月后,火星极地着陆器在抵达时出现失误,猛烈撞击表面。调查确定,每一场灾难都由在更平常领域可能被称为粗心大意的错误引起。第一个是由于依赖于英制单位的地面系统与使用公制的飞行系统之间的错误沟通,而第二个则是由于在测试过程中未发现的软件错误。“这些失败对组装奥德赛航天器的团队来说十分重要,”喷气推进实验室的工程师、火星奥德赛项目和任务经理格伦·哈文斯说。由于这些损失的教训,美国宇航局在发射前对奥德赛和MRO航天器进行了更多的投资,设计每一个航天器,以确保最大限度的韧性,并测试每一个小组件和系统配置。来自MRO的火星地形图像。图片来源:美国宇航局/JPL 一个关键原则是美国宇航局所称的“余量”——航天器等同于随身带一份小吃,以备不时之需。

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