当地时间周五,美国宇航局(NASA)的火星直升机“机智号”排除前一天发生的电脑故障,完成了其在火星大气层中进行的第四次试飞。在这次试飞中,机智号往返飞行了872英尺(266米),最高时速为13公里,这两个数字与第三次飞行相比翻了一倍;悬空时间117秒,比前次飞行多了37秒。
美国东部时间4月30日上午10点49分(北京时间晚上22点49分),重约1.8公斤的机智号直升机从耶泽洛陨石坑的临时机场“赖特兄弟机场”(Wright Brothers Field)起飞,掠过了岩石、沙波和小陨石坑。这架直升机的第四次飞行不仅实现了分别于4月19日、4月22日和4月25日进行的前三次飞行目标,更重要的是,它再次创造了新的飞行距离、时速以及悬空时间纪录。
之前的最高纪录是在第三次飞行时创造的,当时机智号往返飞行距离330英尺(100米),最高时速7.2公里,悬空80秒。在这些飞行中,机智号的升空高度都在16.5英尺(约合5米)左右。任务团队表示,机智号在第四飞行时还用高空用俯视导航相机拍摄了60张照片,用1300万像素的彩色成像器拍摄了5张照片。在第三次飞行中,机智号成功地从空中发现了火星车毅力号,并捕捉到了太空探险史上史无前例的图像。
任务团队成员证实,毅力号携带了两个机载麦克风,这辆火星车首次尝试记录机智号飞行的声音。
4月30日的飞行是在周四飞行尝试失败之后进行的,导致失败的原因与4月初机智号首飞时的电脑故障相似。在4月9日的测试中,直升机的旋翼在没有起飞的情况下全速旋转,启动活动所用的时间也比预期的要长,机智号上的记载电脑反而关闭了发动机,而不是进入“飞行模式”。在故障排除过程中,工程师们想出了软件修复方案,但他们决定不在机智号上安装软件,因为新软件的漏洞可能会导致更大的问题,就像升级电脑操作系统会导致软件崩溃一样。
最终,工程师们选择了更简单的解决方案,即保持机智号上的软件不变,但调整从地球发送到火星的指令顺序。这在很大程度上消除了上述问题,不过它并不是一个完美的解决方案。在地球上的测试表明,计时误差仍有15%的几率发生。但工程师们也知道,如果错误再次出现,他们可以在第二天再试一次,而且第二次尝试很可能会成功。这种情况恰巧在4月30日发生。
任务时间延长1个月
机智号成功完成第四次飞行并不是周五的唯一好消息,NASA在当天的新闻发布会上宣布,将机智号的测试时间延长30天,将这项任务带入全新阶段。既然工程师们已经证明了在火星稀薄空气中飞行是可能的,他们将探索如何将机智号用作毅力号的空中侦察伙伴。
机智号项目经理米米·昂(Mimi Aung)表示:“这就像是机智号正在从技术演示阶段毕业。”NASA最初预计,机智号的五次试飞将在30个火星日(相当于31个地球日)完成,整个测试期将于下周结束,并计划放弃这架直升机,永远不再飞行。
不过,NASA周五表示,将在未来30天内继续对机智号进行测试,从技术演示转移到研究如何支持毅力号方面。米米·昂称:“毅力号捕捉到并与世界分享的机智号在火星上飞行的视频真的很壮观,其技术演示取得了巨大成功。机智号将从我们证明直升机技术能力的技术演示阶段过渡到操作演示演示阶段。在新的任务中,我们将收集有关直升机操作支持能力的信息,而毅力号则专注于它的科学任务。”
她补充说:“到目前为止,我们的团队对机智号的飞行感到非常高兴和自豪,现在就好像其正在从技术演示阶段毕业,进入新的操作演示阶段,那时我们可以展示如何使用旋翼机,并展示只有空中平台才能提供的辅助能力,比如从空中观察特定的科学目标,或者从火星车无法到达的地方观察地貌特征等。”
米米·昂还表示:“我们将看到的另一个可操作演示是发挥机智号的侦察能力。侦察未来的火星车如何执行预定任务。因此,当我们制造这些产品和从这些演示中吸取经验教训时,将极大地有利于未来的空中平台任务。这是个为期30天的操作演示阶段。但也要注意,机智号已经经历了30天的飞行和测试。因此,当我们进入操作演示阶段时,机智号在最初预期测试时间之外存活和运行的每一天都让我们感到兴奋。”
米米·昂与机智号总工程师鲍勃·巴拉拉姆(Bob Balaram)说,这架直升机的设计寿命在火星上只有30天,他们无法确认它能保持多长时间的工作状态。但巴拉拉姆博士也表示,从本质上说,机智号的寿命没有太大限制。例如,这架直升机通过太阳能电池板为电池充电,因此不会有耗尽燃料的问题。
为火星车提供空中侦察支持
机智号延长测试时间不仅反映了直升机的成功,也反映了毅力号的任务科学家们希望借助火星车探索当前环境的愿望,这些环境接近它在2月份降落的地方。火星车降落在耶泽洛陨石坑内,那里曾经是个大湖。科学家们预计,毅力号将前往古老的、干涸的河流三角洲,那里是寻找火星过去生命迹象存在最佳地点。
加州理工学院地球化学教授、毅力号项目科学家肯尼斯·法利(Kenneth Farley)说:“我们偶然落在了一个绝佳的位置,这个地点为我们提供了很好的机会,可以去调查些我们本来不可能看到的岩石。”这些岩石似乎是陨石坑中最古老的,科学家们需要毅力号来收集至少一个样本,这些样本将被后继任务中的航天器送返地球。
法利博士说,他预计毅力号将花费数百天的火星时间探索距离火星车当前位置不到1600米的这片地带。尽管NASA决定不会短期放弃机智号,但毅力号任务团队的重点将转移到执行科学观察上,这意味着后者将不再拍摄机智号的照片和视频。
在第四次飞行中,机智号使用相机为未来飞行寻找新的基地。在第五次飞行中,它将单程前往新的地点。从那里开始,它可能会在5月份再进行一到两次飞行。米米·昂说,直升机可以进行侦察,以帮助规划毅力号将行驶到哪里,对火星无法行驶的区域进行拍照,并制作立体图像来绘制火星地貌的高程图。
NASA官员说,在新的操作演示阶段,机智号的飞行频率将会降低,可能每两到三周一次,而不必保持每三天左右一次的技术演示节奏。这将给予毅力号更多时间来执行其任务。毅力号团队成员说,火星车也不会捕捉到机智号继续飞行的视频,这也将腾出相当多的时间。
新批准的延期没有硬性截止日期,团队成员将在最初预定30天任务结束后评估机智号的表现,并决定是否继续飞行。但NASA官员表示,到8月下旬,机智号肯定会永远停飞。NASA官员解释称:“这一时间安排将使火星车团队有时间完成计划中的科学活动,并为所谓的行星聚合做准备。这种情况发生在每年10月中旬,届时火星和地球会处于太阳的相反两边,导致通讯受阻。”
来源:腾讯科技