科学家临时复活火星洞察号上的鼹鼠打桩机 办法用尽还得靠土法

在经过6个多月的“罢工”之后,美国宇航局喷气推进实验室的科学家们终于临时解决了火星洞察号探测器遇到的问题,洞察号所携带的鼹鼠号“打桩机”恢复了愉快地敲击探针的动作,截至今日,鼹鼠号已经成功将火星土壤探针打深了2厘米左右,这是自3月份鼹鼠号停止工作以来探针首次进入更深的地表。

火星洞察号鼹鼠打桩机

火星洞察号探测器于2018年5月发射,并于同年11月成功着陆火星。与NASA之前的好奇号不同的是,洞察号只是一个简单的着陆器(带有机械臂)而不能移动。洞察号主要通过三个设备来分别调查火星地震、火星地下温度分布和精度测量火星自转。其中鼹鼠号(打桩机+探针)就是用于测量火星地下不同深度的温度。因此要求打桩机把探针打入地下5米的位置,并且每隔1厘米都会有温度传感器回传当前的地下温度。

探针目前只进入地下30多厘米

着陆火星后,NASA喷气推进实验室花费了数月的时间将用来测量火星地震的地震仪和鼹鼠号打桩机从着陆器上取下,并由机械臂将他们分别放置在着陆器的左前和右前方。鼹鼠号从2019年2月28日开始打桩,探针也随着打桩机的撞击而不断进入火星土壤内部,但好景不长,到了3月7日,打桩机突然被卡住了,往下打一下整个机器就会弹跳一下,探针不再下行。此时探针仅仅进入地表以下约35厘米,这距离目标的5米差之太远。

鼹鼠打桩机在火星上工作

随后喷气推进实验室的科学家们暂停了鼹鼠号的打桩活动,并着手调查原因。他们分析造成无法打桩的原因要么是下方遇到了坚硬的岩石,要么就是当地的火星土壤过于松软,不能给鼹鼠号提供足够的摩擦力。由于鼹鼠号在设计时不具备转换目的地打桩的能力,一旦确认原因是前者,那基本就宣告鼹鼠号使命的终结,而火星洞察号的科学任务也会大打折扣。

但NASA毕竟选择的是土壤较为松软平坦的地区着陆,最终他们花了4个月的时间反复确认,包括把周围的障碍物和探针移开仔细观察打洞的内部,确认了并没有岩石挡道。那接下来的问题就是如何解决摩擦力的问题了,摩擦力足够的话鼹鼠号打桩时就不会被反作用力弹起来,工作就可以继续。科学家在前不久曾尝试用机械臂将鼹鼠号周围的土壤压实,但证明这样起不到什么效果,眼看半年过去了,一筹莫展的科学家们最终使用了一个土办法。

火星洞察号全貌

由于德国航天中心也参与了鼹鼠号的制造,因此德国航天与NASA共同确定了使用最“简单粗暴”的方法来解决鼹鼠号摩擦力不足的问题。他们让机械臂直接压住鼹鼠号打桩机的一侧,让鼹鼠号在打桩时不再弹跳。经过了两天的测试,该方案取得了空前的成功,探针从35厘米的深度继续下行了2厘米,现在至少可以说鼹鼠号被临时救活了。

尽管暂时“复活”了鼹鼠号打桩机,但直接用机械臂压住鼹鼠的方法也不是一直有效,等到探针进入了足够深处,机械臂直接压不到相关硬件的时候,这个方案就失效了。但科学家们也想出了备用方案,如果鼹鼠号再罢工,可以用机械臂往鼹鼠顶部移动土壤以增加其压力,甚至直接拿机械臂压住鼹鼠号的顶部,目的就是让探针进入更深的土壤。

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