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美国宇航局如何营救“洞察”号火星探测器被卡住的热探测器

早在今年二月份,美国宇航局的“洞察”号着陆器的热探测器,在火星上挖洞时,没挖多深就卡住了。一直到现在还没有解决这个问题,很悲催远。不过美国宇航局没有放弃,已经设计了一个解决“洞察”号着陆器的热探测器卡住计划,希望让探测器能从卡住解放出来,再次移动执行其他火星探测任务。

美国宇航局的“洞察”号着陆器于2018年11月抵达靠近火星赤道的平原爱丽舍宫。2019 年 2 月 28 日,着陆器开始了任务的一个重要阶段:部署热探头,这是热流和物理属性包 (HP3) 的组成部分。该探测器由德国航空航天中心设计,该热探头名为“鼹鼠”,旨在测量从火星表面下逸出的热量,其设计深度为5米(16英尺)。

不幸的是,热探头只成功打到火星地表下大约35厘米(14英寸)就卡住了。这几个月来,美国航天局一直想办法解救卡住的“洞察”,但进展甚微,“鼹鼠”仍然牢牢地卡在洞中。

当时,“洞察”号团队认为热探测器撞上了一块浅岩,阻止了它继续打洞。不幸的是,团队不能把热探测器从洞中拉出来,因为它无法反向移动。

  • 图:“洞察”号热流和物理属性包 (HP3),在仪器脚周围移动的证据表明事情并没有按计划进行。

今年夏天收集的证据表明,热探测器可能根本没有撞击上岩石,而是撞击上了一块非常密集的材料。根据美国宇航局周四发布的一份新闻稿,这已经带来了希望,即有可能找到一种解决方案,使探测器重新投入行动。

新计划将使用“洞察”号机械臂末端的勺子,协助热探头的锤击。在建议的"固定"战术中,“洞察”号 的手臂将铲子推入探头,以推到孔的边缘。正如“洞察”号工程师阿希蒂·特雷比-奥伦努在美国宇航局的一段视频中所说,”我们相信,我们将把‘鼹鼠’的运动更多地限制在向下的方向上,这样我们就能取得进步。“

据美国宇航局称,该计划已经付诸实施,上周末“洞察”号重新定位了它的手臂。固定操作将在未来几周内尝试。

6月,当团队成员用手臂移除一个在工作期间保持“鼹鼠”稳定的结构时,有迹象表明这样的计划可能奏效。通过清除障碍物,团队能够向下窥视洞中。新的视觉证据表明,卡住“鼹鼠”的罪魁祸首,一层5至10厘米(2至4英寸)的铝铁硅钙壳层,美国宇航局称其为"一种比任何东西都厚的水泥土"。这是其他火星任务没有遇见的火星地表材料,也超出了“鼹鼠”设计范围。

这可能是个好消息,因为通过这个密集层的进展可能仍然是可能的。只是热探头需要一点帮助。要挖掘探头,需要摩擦。没有土壤,自锤操作无法进一步拉下探头。如果没有介质,探头像无用的弹簧单高跷一样弹回原位。反弹是否正在发生,目前还不清楚。

HP3的首席研究员蒂尔曼·斯波恩(Tilman Spohn)在美国宇航局的新闻稿中说:"既然我们不能给‘鼹鼠’提供土壤,也许我们可以把‘鼹鼠’固定在洞里,把‘鼹鼠’带到土壤里。“

这不是美国宇航局第一次试图利用“洞察”的手臂来纠正这种情况。去年夏天,铲子被用来扰乱洞周围的区域,希望造成坍塌,从而为探头的工作提供了介质。

如果固定策略不起作用,可能仍有其他选项。美国宇航局也在研究一种潜在的策略,即以最初打算的方式:像反铲一样,刮擦和拉土壤进入当前孔。

特雷比-奥伦努说,他"谨慎乐观",该小组将使鼹鼠再次工作。我们现在必须拭目以待,看看固定策略是否有效,但有一件事是肯定的:美国宇航局不会轻易放弃。

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