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火星MarCO任务惊险重重!两颗立方体卫星相继失联?

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2018年11月26日,在为NASA“洞察号”任务的着陆过程转发完通信信息之后,凯发娱凯发娱乐平台乐MarCO-B立方体卫星传回了最后一张照片。(图片:NASA/JPL)

去年秋天,史上第一对行星间立方体卫星在重要时刻来临之前突然失灵,任务人员不得不在最后一刻展开救援行动。

这两颗卫星是NASA耗资1800万美元的“MarCO”号(Mars Cube One, 火星立方体卫星一号)任务的一部分,任务的主要目标是为了证明微型宇宙飞船也可以进行深空探索任务。但团队成员也希望这两颗卫星能够在2018年11月26日“洞察号”着陆期间帮助“洞察号”与地球建立通信。

然而,就在着陆前一天,NASA喷气推进实验室(JPL)的工程师在远程值机过程中发现MarCO-B“突然消失”,任务总工程师Andrew Klesh在10月25日的国际宇航大会上说。

Klesh回忆说,团队花了一整天的时间使用故障树分析法去修复卫星故障。“第二天早上6点05分(加州时间),MarCO-B准时出现,”Klesh说,它显然是自动从姿态控制问题中恢复过来了。早上6:30,他自豪地对项目经理说,两个立方体卫星都已经准备好了。

但是,“45分钟后,”他说,“MarCO-A消失了。”

在那个点上已经来不及做任何改变了。喷气推进实验室已经通过美国国家航空航天局的深空网络(DSN, 该深空网络由望远镜组成,与远在太阳系的宇宙飞船进行通信)向洞察号和MarCO任务发出了最后的指令。所以工程师们能做的就只能观察和等待。“我们不知道几小时之后的着陆过程会发生什么,”Klesh说。

幸运的是,MarCO-A和MarCO-B都在下午12点14分重新在通讯系统中出现,并将有关洞察号惊险着陆阶段的宝贵信息成功传回给NASA的工程师,以便他们为未来的火星任务做准备。MarCO-B甚至用一台200美元的照相机拍了一张激动人心的告别照片,这对于一个立方体卫星技术演示任务来说已经是一个壮举了。(MarCO-A和MarCO-B并没有试图登陆火星,这两艘宇宙飞船都飞越了火星,并继续飞行。)

那次火星任务的重头戏“洞察号”安全着陆了,研究小组也找到了MarCO-A短暂消失的原因。Klesh说,这颗卫星用于导航的恒星追踪器“被火星的光芒弄瞎了”。

“我们在这个过程中也学到的另一个教训:任务开始时发生了什么很重要,但是到达另一个星球之后发生了什么也很重要,”Klesh补充说。

MarCO是第一个离开地球轨道的立方体卫星任务,也是第一个处理在其他行星遇到的问题的航天器。Klesh承认:“这不是我们通常担心的那些小型宇宙飞船问题。”

Klesh说,之所以有“MarCO”任务这个想法,是因为NASA火星勘测轨道飞行器在洞察号着陆的时候,将无法在正确的轨道区域发送着陆数据。但洞察号团队坚持他们需要这些着陆数据,因为“人类失败的次数比成功的次数要多”。

因此,解决办法就是让两颗立方体卫星乘坐“经济舱”,贴在联合发射联盟阿特拉斯5号(Atlas V)火箭的一个喷嘴旁边发射升空。2018年3月,阿特拉斯5号火箭搭载“洞察号”发射升空。

Klesh展示了一段JPL的视频,视频中人们对该提议表示(开玩笑的)怀疑,甚至有人在镜头前夸张地耸了耸肩。“有同事支持总是一件好事,”Klesh对观众笑着说。

但随着NASA试图最大限度地利用星际任务,这个想法就变得很有价值了。NASA已经在开发更多在地球轨道外运行的立方体卫星,比如窥探月球陨石坑的Lunar Flashlight和收集地球附近小型行星数据的近地小行星探测仪。这两个小探测器和其他一些探测器计划在2020年或2021年首次搭载NASA的新太空发射系统火箭(SLS)发射升空。

为了与DSN通信,MarCO任务配备了创新的技术。在太空的头几天,一切都按计划进行。这两艘小飞船与“阿特拉斯5号”成功分离,在飞行中模拟了它们的火星任务,并且通过了例行检查。

但在此过程中,MarCO-B的一条燃料管出现了泄漏。该团队借用了NASA开普勒太空望远镜的做法,利用来自太阳的恒定粒子流(即太阳辐射压力)让立方体卫星保持正确的姿态。

Klesh说,他对MarCO任务的成果感到很自豪,这些成果包括任务从火星发回的照片、传回97%的数据,以及全球媒体对这次任务的关注(获得了50亿次媒体访问)。“在前往火星的道路上,我们前进了一大步,我们改变了成功这个概念。”



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