人造探测器在火星上都遇到过哪些问题？
事实上，包括“洞察号”在内，登上火星的人造探测器往往故障频频。以 NASA 现役唯一的火星车“好奇号”为例。“好奇号”于 2012 年 8 月抵达火星，之后其计算机系统因宇宙射线辐射多次出现故障。2013 年 2 月 28 日，其正在使用的A计算机显示内存损坏，控制系统随机切换使用备份的B计算机，并短暂进入“安全模式”，控制人员将A的受损内存隔离。
2013 年底，“好奇号”的车轮出现异常，“自拍照”显示其轮部表面破损。专家们猜测是火星表面又小又尖的岩石导致行驶中的车轮金属表皮频繁变形，最终疲劳破裂。之后，“好奇号”的地面团队只能通过调整车轮速度以减少岩石的压力等方式避免破损区域扩大。此后，“好奇号”又多次出现线路短路、机械故障等问题。特别是 2018 年以来，其计算机系统更是故障频发。2018 年 9 月 15 日，B计算机开始无法存储关键的科学和工程数据，项目团队又切换使用 5 年未用的A计算机。进入 2019 年，A计算机再遇故障，险些失联。今年 3 月，“好奇号”只得再次切入B计算机。
无论是“洞察号”的“鼹鼠”还是“好奇号”的计算机，其在踏上火星之旅前都会在地球经历无数次的试验，但是当它们登上火星之后，还是会遇到各种意想不到的问题。比如“鼹鼠”曾在地面模拟的火星土壤中仅用 27 个小时就掘进 5 米，而到达火星后却数月止步不前。究其原因就是火星环境与地球大不相同，探测器发射前的地面试验不能完全模拟服役环境，使其到达火星后“水土不服”。
首先，火星大气密度低，仅为地球的1%，同时没有稳定的磁场，导致表面辐射较强；其次，火星温度低且变化剧烈，在“海盗号”探测器登陆点，夏季土壤最高温度仅为 27℃，凌晨最低温度却有-18℃，冬天最低温度更是降为到-107℃，每天最高温度和最低温度平均相差 40℃；再者，火星地形起伏更大，南半球海拔高却坑坑洼洼，北半球海拔低遍布沉积物、火山、风化物。更致命的是，火星风沙大，春夏两季易发沙尘暴，风速高达每秒 30 米，相当于 11 级暴风。因此，针对火星环境的这些特点，研制火星表面探测器，要重点解决抗辐射、温控、崎岖地形行驶等问题，特别是针对沙尘暴的结构密封、表面耐磨、抗粉尘积累等技术难题。
xiangfa
2024-04-10 广告
