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由于不可逆转的通信和电力损失,NASA 终止了 MAVEN 火星探测器任务

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照片: Nasa - DiegoMariottini/ Shutterstock.com

美国航天局确认自 2014 年以来一直围绕这颗红色星球运行的航天器的运行最终结束。本周三正式宣布这一消息,标志着十多年来收集科学数据的旅程的结束。地球上的飞行控制器收到的最后一次遥测传输发生在去年 12 月 6 日。从那时起,工程团队一直在不断努力与设备重新建立联系,但尝试发送和接收命令均未成功。

在该人造物进行轨道机动后不久,无线电静默就开始了,该机动将其置于与地球视角相关的天体后面。设备进入编程安全模式,以在闭塞期间保护其系统。当轨迹应该允许信号恢复时,深空网络的天线没有捕获任何无线电发射。长期缺乏联系导致专家们接受了火星车的损失无法挽回的事实。

太空中的技术故障和电池耗尽

美国宇航局异常审查委员会进行的初步调查表明,发生了与能源供应有关的灾难性事件。 2025 年 12 月,航天器在穿过地球隐藏的一面时,遭受了一种尚未完全了解的扰动。在轨道出现后不久捕获的少数碎片数据包表明该结构正在以不受控制的方式绕其自身的轴旋转。这种异常的高速旋转使太阳能电池板无法与太阳光正确对齐。

由于无法发电为机载系统供电,内部电池很快就会耗尽。工程师计算出,在失控旋转开始后的几个小时内,能量储备就耗尽了。发射器和飞行计算机的完全关闭使机器在火星轨道上漂流,无法接收纠正姿态的指令。技术团队继续评估残留记录,以确定是否是姿态控制系统故障或外部因素导致了最初的不稳定。

关于火星大气层的发现轨迹

该设备于 2013 年 11 月从 Atlas V 火箭驱动的平台发射升空。星际旅行持续了十个月,直到成功入轨。最初的计划要求仅用一个地球年的时间来调查大气层的上层。然而,组件的耐用性和发现的相关性促使航天局管理层不断扩展该项目。

在其漫长的使用寿命中,这颗人造卫星改变了对邻近行星气候演变的科学认识。测量仪器提供了具体的证据,证明太阳风是数十亿年来扫除原始大气的主要原因。这些观测详细说明了气体逃逸到外太空的速率,有助于解释曾经拥有丰富液态水的世界如何变成干旱、冰冷的沙漠。太阳辐射和大气粒子之间的复杂动力学已经以太空探索史上前所未有的精度绘制出来。

收集的数据为全球学术界提供了大量信息。研究人员根据任务传感器的读数发表了八百多篇科学文章。发现包括识别前所未有的质子极光以及大型全球沙尘暴与水分子加速流失到太空真空之间的直接相关性。该项目的首席研究员香农·库里(Shannon Curry)称该设备是迄今为止发送到太阳系的最高效的大气逃逸观测器。

事件时间表和恢复尝试

最终导致机器永久不活动的过程涉及一系列快速的关键事件。任务控制团队根据残余遥测和飞行模拟记录了故障的每一步。调查人员建立的时间记录详细记录了电子系统最终断电之前的最后操作时刻。

  • 设备进入轨道阴影区后启动自主安全模式。
  • 碎片遥测显示旋转速度远高于安全操作极限。
  • 太阳能电池板的错位导致电池在几个小时内完全耗尽。
  • 地面天线连续几个月每天进行信号扫描。
  • 在用尽所有技术替代方案后,正式宣布停止活动。

操作结束的确认结束了机器人探索的重要一章。项目经理迈克·莫罗 (Mike Moreau) 将卫星的丢失比作与一位重要团队成员的告别,强调了工程师与机器在十多年的日常工作中建立的联系。

对通信和勘探未来的影响

除了在科学研究中的主要作用外,卫星在行星际通信基础设施中也发挥着至关重要的作用。该设备充当探索火星土壤的地面车辆的高容量无线电中继站。该数据桥允许将高分辨率图像和大量科学信息从漫游者直接发送到地球上的研究中心。该平台的缺失暂时减少了地面操作可用的带宽,需要重新调整地面任务的每日传输时间表。

美国航天局现在依靠更紧密的老化卫星网络来保持数据流动。火星奥德赛号和火星勘测轨道器探测器仍然活跃,并在欧洲航天局运营的轨道飞行器的协助下承担主要的中继负载。任务规划者已经在研究加强这颗红色星球上通信架构的替代方案,旨在确保为未来的机器人任务和最终的载人探险提供足够的支持。

存档信息的遗产将在未来几十年继续为空间科学带来成果。大气行为和辐射模式的详细记录对于生命支持技术的发展至关重要。审查委员会预计将在未来几周内发布最终报告,该报告将提供宝贵的工程经验教训。这些知识将应用于新航天器的设计,提高未来太阳系探索任务的弹性和安全性。

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