2022年5月3日，一則爆炸性的消息在美國(guó)火星直升機(jī)控制部門傳開：正在執(zhí)行任務(wù)的火星直升機(jī)“機(jī)智號(hào)”與地面失去了聯(lián)絡(luò)，很有可能已經(jīng)報(bào)廢。這一消息可嚇壞了NASA的科學(xué)家們，“機(jī)智號(hào)”可是人類發(fā)射到火星的第一架直升機(jī)，肩負(fù)著很重要的任務(wù)，如果就此隕落，對(duì)于人類來說將是巨大的損失。

為什么火星上還會(huì)有直升機(jī)？“機(jī)智號(hào)”到底有什么作用呢？

人類自探索宇宙開始，就一直致力于找到一個(gè)像地球一樣適宜居住的星球。在太陽系八大行星中，火星是離地球第二近的行星，距離地球最近的金星因?yàn)榄h(huán)境十分惡劣，不適宜生命的發(fā)展，所以火星當(dāng)之無愧地成為了人們的主要研究對(duì)象。

從二十世紀(jì)六十年代開始，人類就試圖往火星發(fā)射探測(cè)器，但都以失敗告終。直到1964年，美國(guó)發(fā)射的“水手四號(hào)”火星探測(cè)器成功傳回了火星的圖像，自此人類打開了火星探測(cè)的大門。半個(gè)多世紀(jì)過去了，人類向火星發(fā)射的探測(cè)器不計(jì)其數(shù)，毅力號(hào)就是其中一個(gè)。

為了探尋火星上是否有生命存在的證據(jù)，2020年7月30日，美國(guó)新一代火星車“毅力號(hào)”發(fā)射升空，成功在火星著陸。與以往的火星車不同的是，“毅力號(hào)”火星車此次還攜帶了一個(gè)小伙伴，就是“機(jī)智號(hào)”火星直升機(jī)。

“機(jī)智號(hào)”火星直升機(jī)是附著于“毅力號(hào)”火星車之下的空中探測(cè)器。2015年，NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)部門提出要制造一個(gè)能在火星上飛行的直升機(jī)，以便于從高空中觀察火星。NASA的研究員稱，既然萊特兄弟能夠制造出在地球大氣層使用動(dòng)力飛行的機(jī)器，那么在火星同樣也能實(shí)現(xiàn)。

于是2021年，已經(jīng)試驗(yàn)成功的“機(jī)智號(hào)”與“毅力號(hào)”一同被送上火星，一個(gè)進(jìn)行地面探測(cè)，一個(gè)進(jìn)行空中探測(cè)，兩者相輔相成。到現(xiàn)在為止，“機(jī)智號(hào)”火星直升機(jī)已經(jīng)執(zhí)行了20多次飛行任務(wù)，已經(jīng)遠(yuǎn)超研究人員的預(yù)期。這是人類在航天技術(shù)上的突破，是新世紀(jì)一項(xiàng)偉大的壯舉，對(duì)于人類研究火星起著推動(dòng)作用。

“機(jī)智號(hào)”為何會(huì)突然失聯(lián)呢？

NASA的研究員猜測(cè)，“機(jī)智號(hào)”與地球失去聯(lián)絡(luò)可能有兩方面的原因，一是火星車的電池沒電了，二是火星氣候的影響。

火星與地球的距離最近的地方大概有5400萬千米，最遠(yuǎn)的距離甚至達(dá)到了4億千米，探測(cè)器需要飛行七個(gè)月才能到達(dá)火星。如此遠(yuǎn)的距離是無法通過遙感來控制的，所以無論是火星車還是火星直升機(jī)，都有一個(gè)自帶的太陽能電池裝備。

這些電池裝備的太陽能板被安裝在“機(jī)智號(hào)”直升機(jī)螺旋槳的上方，即使是在執(zhí)行任務(wù)時(shí)也能吸收太陽光。不過這個(gè)太陽能板的面積非常小，一次只能供“機(jī)智號(hào)”飛行一分半。因?yàn)椤皺C(jī)智號(hào)”本身就十分小巧，體重僅1.8千克，放在地球上就跟一個(gè)遙控飛機(jī)一樣。

除了太陽能電池設(shè)備之外，“機(jī)智號(hào)”還有一個(gè)自主控制設(shè)備，地面監(jiān)測(cè)人員只是輔助，真正操作飛行的是“機(jī)智號(hào)”本身。所以“機(jī)智號(hào)”每次執(zhí)行完任務(wù)都會(huì)和“毅力號(hào)”聯(lián)系，告知毅力號(hào)自己的位置，然后地面人員再根據(jù)得到的信息控制“毅力號(hào)”去尋找“機(jī)智號(hào)”，然后把停止工作的“機(jī)智號(hào)”重新安裝在自己的腹部。

火星的氣候也會(huì)對(duì)火星車產(chǎn)生一定的影響。火星和地球一樣，也是有四季變化的。地球的公轉(zhuǎn)周期是365天，而火星則是687天，所以火星的季節(jié)長(zhǎng)度比地球多一倍，再加上火星與太陽的距離比地球與太陽的距離要遠(yuǎn)，所以火星的每個(gè)季節(jié)都比地球上的季節(jié)要冷得多，尤其是冬季。

火星上溫差非常大，夏天最高溫度能達(dá)到27攝氏度，冬天最低溫度低至－133攝氏度，平均溫度大概在－55攝氏度左右，所以一般的機(jī)器在火星這么寒冷的溫度下是無法進(jìn)行工作的。即使“機(jī)智號(hào)”是經(jīng)過特殊改造的，它也不能夠完全承受火星上寒冷的冬季。幾乎所有的火星探測(cè)器都有一個(gè)“冬眠期”，每到冬季，這些探測(cè)器都會(huì)自動(dòng)關(guān)閉電源，保存電量，等到來年開春再進(jìn)行自我喚醒。

“機(jī)智號(hào)”還能否被喚醒嗎？

在“機(jī)智號(hào)”失聯(lián)之后，NASA的科學(xué)家們就嘗試用各種方法將它喚醒，但沒有一次成功。因?yàn)榫嚯x太遠(yuǎn)，所以無法人工去控制它，無奈之下只能控制“毅力號(hào)”火星車?？茖W(xué)家們讓正在進(jìn)行探測(cè)的毅力號(hào)暫停工作，專門去尋找機(jī)智號(hào)，因?yàn)閮烧叩膫鬏斝盘?hào)很有可能已經(jīng)不同步了，所以必須有一方停下來去尋找信號(hào)。

事實(shí)證明這是對(duì)的，毅力號(hào)在停止工作后的幾小時(shí)里終于捕捉到了機(jī)智號(hào)的位置，在地面人員的操控下成功將機(jī)智號(hào)帶回?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，機(jī)智號(hào)確實(shí)是因?yàn)殡娏窟^低而自主休眠了，目前正在自己充電中。這次失聯(lián)雖然驚險(xiǎn)，但是對(duì)于超期服役的機(jī)智號(hào)來說是個(gè)休息的好時(shí)機(jī)。

“機(jī)智號(hào)”的失聯(lián)給中國(guó)的科學(xué)家們提了個(gè)醒，畢竟我國(guó)在火星上也有一個(gè)探測(cè)器——祝融號(hào)。祝融號(hào)作為我國(guó)的首個(gè)火星探測(cè)器，對(duì)于研究火星的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和氣象環(huán)境起著至關(guān)重要的作用?；鹦堑亩抉R上就要到來了，對(duì)于祝融號(hào)來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。

祝融號(hào)該如何平安度過冬季呢？

唯一的方法就是提前進(jìn)入自主休眠，自主休眠是所有火星車都會(huì)用的保存“體力”的方法。當(dāng)冬季來臨，火星上接收到的太陽能變少，相對(duì)應(yīng)的太陽能板儲(chǔ)存的能量就會(huì)減少，當(dāng)能量降低到一定程度時(shí)，火星車會(huì)自動(dòng)進(jìn)入休眠模式，等到來年氣溫回升，能量增加后，火星車才會(huì)再次恢復(fù)正常工作模式。像“機(jī)智號(hào)”一樣，祝融號(hào)的頂部也有一個(gè)太陽能板，用來增加電量，儲(chǔ)存熱能，以保證在休眠期過后能夠順利地醒來。

目前我國(guó)科學(xué)家已經(jīng)對(duì)祝融號(hào)的冬眠做好了的防護(hù)，祝融號(hào)也已調(diào)整狀態(tài)準(zhǔn)備進(jìn)入休眠，期待再次醒來的祝融號(hào)能夠給我們帶來更多的驚喜，也希望人類登陸火星的美好愿望早日實(shí)現(xiàn)。

參考資料：

莫莊非 《NASA的機(jī)智號(hào)火星直升機(jī)——人類首次在另一個(gè)星球上嘗試的動(dòng)力飛行》 知網(wǎng) 2021-06-10

黃志澄 《開啟火星的航空時(shí)代：十問機(jī)智號(hào)火星直升機(jī)》 知網(wǎng) 2021-04-07

新華網(wǎng) 《凜冬已至！出差火星的“祝融號(hào)”如何過冬？》 新華網(wǎng) 2022-05-18

作者：小阿部 審核：henna 校稿編輯：李子