洞察号等待沙尘暴结束

NASA的洞察号火星车于2022年4月24日,即任务的第1211个火星日,拍摄了最后一张自拍。自2018年11月登陆火星以来,火星车的太阳能电池板已被灰尘覆盖,导致其功率水平逐渐下降。
影像来源:NASA/JPL-Caltech

洞察号团队正在采取措施帮助太阳能火星车尽可能长时间地继续运行。

NASA的洞察号任务预计将在不久的将来结束,随着一场大陆级的沙尘暴在火星南半球上空盘旋,其太阳能电池板产生的电力最近有所下降。2022年9月21日,NASA的火星侦察轨道器(MRO)首次观测到这场风暴,风暴距离洞察号约2,175英里(3,500公里),最初风暴对火星车影响不大。

该任务仔细监测火星车的功率水平,随着太阳电池板上灰尘的积累,功率水平一直在稳步下降。到10月3日,星期一,风暴已经变得十分强大,扬起了太多的尘埃,使得洞察号周围火星大气中尘雾的厚度增加了近40%。随着到达火星车面板的太阳光越来越少,其能量从每火星日425瓦时下降到每火星日仅275瓦时。

洞察号的地震仪每隔一个火星日就要运行大约24小时。但是太阳能的减少并没有留下足够的能量来为每一个太阳能电池充电。按照目前的放电速度,火星车只能工作几周。因此,为了节约能源,该任务将在接下来的两周内关闭洞察号的地震仪。

“当涉及到电力问题时,我们几乎处于最底层。现在我们在一楼。”洞察号的项目经理、NASA南加州喷气推进实验室的查克·斯科特说。“如果我们能度过难关,我们可以继续运营到冬天,但我担心下一场风暴会到来。”

根据对太阳能电池板上的灰尘将减少其发电量的预测,该团队估计洞察号的任务将在今年10月下旬至2023年1月之间的某个时间结束。该火星车早已超越其主要任务,现在接近其延长任务的结束,通过测量火星地震进行“额外科学”,揭示了红色星球深层内部的细节。

在这张火星全球地图上看到的米色云是一个大陆大小的沙尘暴,由NASA火星侦察轨道飞行器上的火星气候成像仪相机于2022年9月29日拍摄。NASA的毅力号,好奇号和洞察号任务被标记出来,显示了它们之间的巨大距离。
影像来源:NASA/JPL Caltech/MSSS

研究火星风暴

有迹象表明,这场大型区域性风暴已经达到顶峰,并进入衰退阶段:MRO的火星气候探测仪测量了灰尘吸收阳光引起的热量,发现风暴的增长速度减缓。从轨道飞行器的火星彩色成像仪相机拍摄的照片中观察到的扬尘云,并没有像以前那样迅速膨胀。该相机每天都会绘制这颗红色星球的全球地图,也是第一个发现风暴的仪器。

这场区域性风暴并不意外:这是今年以来出现的第三场此类风暴。事实上,火星沙尘暴在火星一年中的任何时候都会发生,尽管更多的沙尘暴,以及更大的沙尘风暴,发生在即将结束的北半球秋季和冬季。

火星沙尘暴并不像好莱坞描述的那样猛烈或戏剧性。虽然风速可以达到每小时60英里(每小时97公里),但火星的空气非常稀薄,只有地球上风暴强度的一小部分强度。大多数情况下,风暴都很凌乱:它们将滚滚尘土抛向高空,然后尘土缓慢下降,有时需要数周时间。

在极少数情况下,科学家们看到沙尘暴成长为环绕火星的尘埃事件,几乎覆盖了整个火星。其中一场行星大小的沙尘暴使NASA的太阳能机遇号火星车在2018年停止工作。

因为NASA的好奇号和毅力号火星车是核动力,因此它们无需担心沙尘暴对其能量的影响。但太阳能驱动的机智号直升机已经注意到背景尘雾的总量增加。

除了监测风暴以确保NASA火星表面任务的安全外,MRO还花了17年时间收集了关于这些风暴如何形成以及为什么形成的宝贵数据。“我们正试图捕捉这些风暴的模式,以便我们能够更好地预测它们何时会发生。”楚雷克说。“我们通过观察火星上的每一个大气层来了解更多的情况。”

关于任务的更多信息

NASA喷气推进实验室是加州理工学院在加利福尼亚州帕萨迪纳的一个部门,为该机构在华盛顿的科学任务理事会管理InSight。洞察号是NASA发现计划的一部分,由该机构位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔航天飞行中心管理。丹佛的洛克希德·马丁航天公司建造了洞察号航天器,包括其巡航阶段和着陆器,并为该任务提供航天器操作支持。

包括法国国家太空研究中心(CNES)和德国航空航天中心(DLR)在内的一些欧洲伙伴正在支持洞察号任务。法国国家太空研究中心向NASA提供了内部结构地震实验(SEIS)仪器,主要研究人员为巴黎环球物理研究所。对SEIS的重要贡献来自IPGP、德国马克斯·普朗克太阳系研究所(MPS)、瑞士联邦理工学院、伦敦帝国理工学院和英国牛津大学和JPL。DLR提供了热流和物理特性包(HP3)仪器,波兰科学院太空研究中心(CBK)和波兰的Astronika为此做出了重大贡献。西班牙天文生物研究中心(CAB)提供了温度和风传感器。

JPL还为位于华盛顿的NASA科学任务理事会管理MRO及其火星气候探测仪。洛克希德·马丁航天公司建造了MRO。火星气候成像仪(MARCI)由圣地亚哥的马林太空科学系统公司制造和管理。

参考来源:
https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-insight-waits-out-dust-storm

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