好奇号着陆火星10周年，它为何能一直保持“年轻活力”？

编者荐语：

" 好奇 " 号的任务最近又延长了三年，让它能够继续执行 NASA 的重要天体生物学任务。

" 好奇 " 号的车身已布满岁月的痕迹，但它仍在无所畏惧地攀登着火星群山，开启激动人心的火星探索新篇章。

NASA 的 " 好奇 " 号火星探测器于 2022 年 6 月 20 日，也就是任务的第 3509 个火星日（sol），在一个绰号为 " 阿瓦纳韦罗 "（Avanavero）的钻探地点拍摄了这张 360 度全景图。在这颗红色星球上的十年中，" 好奇 " 号火星车用它机械臂上的钻头收集了 41 份岩石和土壤样本进行分析。

图片来源：NASA/ 加州理工喷气推进实验室 / 马林空间科学系统公司（MSSS）

十年前，一个喷气背包将美国航空航天局（NASA）的 " 好奇 " 号（Curiosity）火星车降落到红色星球上，这辆 SUV 大小的探险车便开始了它的寻证之旅：找到证据，以证明几十亿年前的火星拥有支持微观生命所需的条件。

从那时起，" 好奇 " 号已经行驶了近 29 千米，爬升了 625 米，探索了盖尔陨石坑（Gale Crater）和其中的夏普山（Mount Sharp）山麓丘陵。" 好奇 " 号已经分析了 41 份岩石和土壤样本，依靠一套科学仪器来了解这些样本所揭示的关于地球岩质姊妹的信息。它还推动了一个工程师团队来设计相应的处理方法，来最大限度地减少磨损并保持火星车的运转：事实上，" 好奇 " 号的任务最近又延长了三年，让它能够继续执行 NASA 的重要天体生物学任务。

" 好奇 " 号任务的副项目科学家阿比盖尔 · 弗雷曼（Abigail Fraeman）带你了解更多关于 " 好奇 " 号在火星上的第十个年头。

视频来源：NASA/ 加州理工喷气推进实验室

字幕制作：哇喳

惊人的科学发现

这十年是非常忙碌的十年。" 好奇 " 号研究了这颗红色星球的天空，拍到了闪亮的云彩和飘荡的卫星的图像。火星车上的辐射传感器让科学家可以测量未来宇航员在火星表面会受到的高能辐射量，帮助 NASA 弄清楚如何保证他们的安全。

" 好奇 " 号火星探测器十周年海报

和 NASA 一起保持好奇心，用上面这张海报庆祝 NASA" 好奇 " 号火星探测器在红色星球上的 10 周年，海报上列出了这位勇敢的探险家其中一些鼓舞人心的成就。

图片来源：NASA/ 加州理工喷气推进实验室

最重要的是，" 好奇 " 号已经确定，液态水以及维持生命所需的化学成分和营养物质在盖尔陨石坑中至少存在了数千万年。陨石坑中曾经有一个湖泊，随着时间的推移，它的大小会起伏不定。夏普山上每更高一层，都记载着火星环境更近代一些的时代信息。

现在，这辆勇敢无畏的漫游车正在驶过一个标志着向新地区过渡的峡谷，科学家认为，这片地区是在水干涸时形成的，留下了硫酸盐矿物。

" 我们观察到了古代火星气候发生巨大变化的证据。" 位于美国南加州 NASA 喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的 " 好奇 " 号项目科学家阿什温 · 瓦萨瓦达（Ashwin Vasavada）说，" 现在的问题是，‘好奇’号迄今发现的宜居条件是否会在这些变化中持续存在，它们是消失了再也没有回来，还是说在过去数百万年间来来去去不断变化？"

" 好奇 " 号在夏普山上取得了惊人的进展。早在 2015 年，任务团队就拍到了一张遥远小山的 " 明信片 " 图像，图像中仅有的一个斑点是一个绰号为 "Ilha Novo Destino"（意为 " 新目的地岛屿 "）的 " 好奇 " 号大小的巨石，近七年后，" 好奇 " 号在上个月前往含硫酸盐地区的途中缓慢地路过了这块巨石。

任务团队计划在未来几年探索这片富含硫酸盐的地区，他们想到了像盖迪兹峡谷（Gediz Vallis）水道这样的目的地，这条水道可能是在夏普山较近历史时期的一次洪水事件中形成的，其中大型黏结的裂缝显示了夏普山上部地下水的影响。

如何让火星车勇往直前

" 好奇 " 号已经 10 岁了，为什么还能保持 " 积极年轻的生活方式 "？其中的秘诀当然是一个由数百名敬业的工程师组成的团队，他们既会在喷气推进实验室到岗工作，也会在家里远程工作。

他们对 " 好奇 " 号车轮上的每一个裂缝进行分类，在将它发射到太空之前对每一行代码进行测试，在喷气推进实验室的火星场地（Mars Yard）无数次钻探岩石样本，以确保 " 好奇 " 号可以安全地在火星上执行这些任务。

" 好奇 " 号于 2015 年 9 月 9 日拍摄了这一场景，当时它距离当前位置好几千米。图中圈出来的地方是它最近驶过的和它大小相近的巨石的位置。左测是帕拉特普伊山隘（Paraitepuy Pass），" 好奇 " 号现在正在通过这里。

" 一旦你着陆火星，你所做的一切都是基于这样一个事实，即远在 1.6 亿千米之外，周围没有人可以对它进行修缮。" 喷气推进实验室的 " 好奇 " 号副项目主管安迪 · 米什金（Andy Mishkin）说，" 你只能想尽一切办法利用漫游车上已经存在的东西。"

例如，自 " 好奇 " 号着陆以来，它的机器钻孔程序已被重塑过很多次。有一次，工程师对它的使用方式进行了重新设计，让它能更像手持式钻头那样工作，这导致钻头 " 罢工 " 了一年多的时间。最近，一组允许机械臂移动或保持原位的制动机制停止了工作，工程师在使用一套备用组件后，机械臂一直在正常工作，但任务团队也从此学会了更轻柔地执行钻探任务来保护新的制动系统。

为了最大限度地减少对车轮的损坏，工程师们密切关注着他们最近发现的刀刃般的 " 鳄鱼背 " 地形等危险位点，他们还开发了一种牵引力控制算法来提供辅助。

任务团队采取了类似的方法来管理 " 好奇 " 号逐渐减弱的能源。" 好奇 " 号依靠长寿命的核动力电池而非太阳能电池板来保持运转，随着电池中钚 -238 氧化物颗粒的衰变，它们会产生热能，核电池系统会将其转化为电池。由于氧化物颗粒逐渐衰减，火星车在一天内的工作量已不如第一年那么多了。

米什金说，任务团队正在继续预算安排 " 好奇 " 号每天会使用多少电能，并已经弄清楚哪些活动可以并行进行以优化火星车可用的电能。" ‘好奇’号肯定会在安全的情况下进行更多的多任务处理。" 米什金补充道。

通过仔细的计划和工程技巧，任务团队对勇敢的 " 好奇 " 号信心满满，认为还有很多年的探索之路在等着它。

"好奇"号任务的更多相关信息

喷气推进实验室是美国加州理工学院（Caltech）的一个部门，为 NASA 建造了 " 好奇 " 号，并代表 NASA 在华盛顿的科学任务理事会（Science Mission Directorate）领导这项任务。