美國洞察號火星探測器遇大麻煩 鼴鼠打樁機無法工作 4個月未修復

2020-12-04 深空探索者

儘管美國的洞察號火星探測器在去年底實現了完美的著陸,但依然無法擺脫目前的尷尬境地。根據NASA的報告顯示,洞察號攜帶的「鼴鼠」打樁機自2019年2月28日因故停止打洞以來,已經超過了4個月的時間,直到今天也不能恢復工作。但NASA已經開始了營救工作,示圖搞清楚「鼴鼠」到底出了什麼狀況。

洞察號全貌 左下側紅框內是鼴鼠HP3

鼴鼠(HP3)是一臺由德國航天局製造的帶有探針鑽頭的打樁機,能夠依靠支撐結構將探針打入火星土壤內部5米的深度,以探測火星土壤內部熱量的傳導方式。洞察號著陸成功後,用了大約3個月的時間才用自己的機械臂將「鼴鼠」部署到前方幾米的位置(上圖左下方紅框部分)。鼴鼠從2月份開始打洞,但針頭剛進入土壤深度約30釐米的位置時,就無法繼續向下前進了,NASA不得不暫停打洞。

NASA在噴氣推進實驗室(JPL)有一臺一模一樣的備份設備,通過在實驗室裡的實驗發現,由於洞察號所處地區的土壤結構比較鬆軟,每向下打一下,鼴鼠支架的四個腳就會把土壤壓下去一點,地面被壓實後使其摩擦力大幅降低,繼續打樁時反衝力會將支架彈起,這樣就抵消了鼴鼠探針下行的動力,造成打洞困難

洞察號在JPL實驗室中

同時,科研人員還懷疑鼴鼠的針頭一定是遇到了比較大的巖石塊,因為設計該裝置時只允許針頭穿過比較小的石塊,遇到比較大的巖石是就無能為力了。因此洞察號著陸時選擇了地面相對平坦、土壤比較鬆軟、巖石比較稀少的地區。

因為之前並沒有設計有讓機械臂把鼴鼠的探針重新拔出來的能力,因此JPL的科學家們花費了較長的時間,用機械臂把鼴鼠打樁機的支架以及其他的輔助結構挪到了一邊,讓探針清晰的暴露在攝像頭的前面,這一過程終於在6月底艱難的完成了。接下來科學家們會使用洞察號上的攝像頭仔細分析探針遇到的狀況,以及進行相應的補救工作。

鼴鼠HP3主要探測火星地下土壤溫度

目前看鼴鼠更像是一個「一次性」探測裝置,如果問題不能解決,又不能換地方重新打洞的話,洞察號的科學使命至少要打上30%的折扣。因為鼴鼠不但是洞察號三大核心裝置之一,鑽到5米的目標深度後,它能每隔10釐米精確測量火星內部土壤的溫度分布。

作為一個任務期長達兩年的火星探測項目,洞察號可謂是出師不利。不過好消息是洞察號的主探測器和另一個獨立的「地震儀」都狀態良好,可以繼續執行預定的科考工作。明年的這個時候,美國下一艘火星探測器又將發射升空,相信那時洞察號已經滿血復活。

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