“好奇号”火星车遇上大麻烦了!

君子不器 2016年07月12日 生活随笔 2697次阅读 查看评论

 

2003年,双胞胎漫游车勇气号和机遇号发射升空,前往火星,对这个迷人的行星近邻进行为期90个火星日的探测。这两台设计超前的火星车完成任务的情况出乎意料地好。机遇号在那里呆了12个地球年后,今天还依然在工作。

好奇号则是新的一代火星车,2012年8月在火星着陆。好奇号拥有更加精良的装备,是一部核动力火星车,也是有史以来着陆在另一颗行星上的最大、最重的自动驾驶车辆。

它的设计寿命是两年,但实际上已经在火星运行了四年,且状态良好。

“好奇号”火星车遇上大麻烦了!
2015年好奇号的“自拍”(通过多图拼接而成)。NASA / JPL-Caltech / MSSS

但在这个重达899公斤的机器人身上,有一个糟糕的弱点。这个弱点一直在妨碍它完成任务。

好奇号的核电池性能确实会下降,但这并不是主要问题。

“好奇号”火星车遇上大麻烦了!
“夏普山”,好奇号的目的地。前景有一片深色的沙丘。NASA / JPL-Caltech

链条的强度,取决于它最脆弱的一环。好奇号身体上最脆弱的部分是轮子。

“好奇号”火星车遇上大麻烦了!
被撕裂的好奇号轮子。这张照片拍摄于两年前。NASA / JPL-Caltech / MSSS

人们预期好奇号的轮子在火星上可能会遇到麻烦,于是制造了一台名为“稻草人”的简化版火星车,并在地球上最像火星的地方——美国亚里桑那州的沙漠里进行了测试。

“稻草人”没有安装科研设备,但它在地球上的重量相当于好奇号在火星上承受的重量。人们指望能够在它身上,重现好奇号的处境。

“好奇号”火星车遇上大麻烦了!
“稻草人”测试车。NASA

问题出现了。在满是砾石的地面驶过之后,稻草人的铝制轮毂变得破烂不堪。

“好奇号”火星车遇上大麻烦了!
测试车车轮的损坏程度。NASA / JPL

火星上的状况,实际上要比地球好得多,因此轮毂实际上面临的挑战并没有地球上那么大,但好奇号用整块铝锭压制出来的轮毂最薄处只有0.75毫米。很明显,这就是它最脆弱的那部分。

“好奇号”火星车遇上大麻烦了!
好奇号轮子各部分的构造。NASA / JPL

好奇号的麻烦,从第411个火星日(相当于422个地球日)开始真的出现了。着陆区的崎岖程度超出了预期,它的前轮和中轮被刺出了大洞。

“好奇号”火星车遇上大麻烦了!
第411个火星日时,科学家首次发现好奇号的轮子出了问题。NASA / JPL / MSSS

损坏与日俱增。罪魁祸首除了尖石,还有金属疲劳,另外转向也会使前轮和中轮承受更大的压力。

“好奇号”火星车遇上大麻烦了!
第546、660、708个火星日时,好奇号左中轮的状态。NASA / JPL / MAHLI

所幸的是,人们发现“稻草人”拖着它的破烂轮子,仍然可以在地球表面行驶。它在地球上行驶了12公里,它所在的地面状况,比好奇号在火星上面临的要糟糕得多。轮子损坏确实严重,但仍然能用。

而且,人们还找到了一些方法,来尽可能地延长这些轮子的使用寿命。一种方法是开得慢一点,另一种方法是倒着走。

如果把行驶速度放慢一半,就可以让轮子承受到的压力减少到正常情况下的四分之一。

开倒车则是一个创意。由于破损大多出现在前轮和中轮上,后轮的伤势不重,因此倒着开,能够防止前轮伤势加重,并把主要的冲击力转移到后轮身上,不过这也意味着,最先失效的,可能会是中轮。

“好奇号”火星车遇上大麻烦了!
第713个火星日时,好奇号左前轮的状态。NASA / JPL / MSSS

好奇号自2014年9月到达夏普山后,便一直在那里探索,并缓慢地向上攀登。

祝愿它能够克服轮子带来的麻烦,继续在那里工作更长的时间。

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