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被尘埃裹住的机遇号,愿你平安脱险

原标题:被尘埃裹住的机遇号,愿你平安脱险

以太阳能为动力的机遇号,遭遇了它在火星上遇到的最强尘暴,已经好几天看不见太阳了。尘暴还在加强,情况还在恶化,它能不能听过这道坎,现在只能听天由命了。

登陆火星的第5000个火星日,机遇号留下了这样一张自拍照。现在的机遇号,已经被黑暗吞没。图片来源:NASA/JPL-Caltech

机遇号正在经历登陆火星以来最黑暗的日子。

它是一辆漫游车,被派去火星寻找曾经有水的证据。NASA给它配备了太阳能板,为原定90天的考察任务提供电力。机遇号不仅完成了任务,还在火星上超额工作了5000多个日日夜夜。只要还有太阳,它就能坚持下去,继续探索。

可现在,机遇号赖以生存的太阳消失了。

机遇号在6月6日还拍到了太阳(左图),到了9日太阳就完全看不到了(右图)。图片来源:NASA/JPL-Caltech

火星上刮起了沙尘暴

令太阳消失的,是火星上的一场尘暴。这场尘暴形成于6月1日,几天内迅速壮大,席卷了机遇号所在的坚忍环形山。到6月11日,尘暴肆虐的面积已经超过地球上的北美洲,覆盖了火星表面的1/4。

不同于地球,火星上空气过于稀薄,就算是强风,也掀不起飞沙走石。然而,亿万年来陨星的反复撞击,在火星表面留下了极其细密的一层尘埃。这些尘埃被强风扬起,卷入高空,形成尘暴,遮天蔽日。

对于依赖太阳能的机遇号来说,这意味它无法用阳光给自己补充体力,只能眼睁睁看着电量越耗越低。

从5月31日到6月11日,这场火星尘暴(红色)愈演愈烈,已经覆盖火星表面的1/4。地图正中是机遇号所在位置。图片来源:NASA/JPL-Caltech/MSSS

它曾挺过上一次尘暴

如果机遇号有知觉,它会记得上一次面对同样境遇时的恐惧。那是2007年,一场尘暴在火星上席卷全球。天色越来越昏暗,直到阳光几乎消失。在长达两周的时间里,机遇号停止了一切不必要的活动,后来甚至中断了与地球的无线电通信,只为了最大程度地节省电量

省下来的电量,是机遇号拿来续命的。在尘暴带来的漫漫“长夜”,火星上的气温会降到零下好几十度。机遇号必须耗费电量来维持体温,特别是让电池等关键设备保持活性,才有更大的机会存活下去。省下来的电量越多,它在尘暴中就能坚持越久,也就越有可能撑到重见天日的那一天。

2001年,一场全球性尘暴席卷火星。这两张照片拍摄时间只隔1个月,展示了尘暴前后的两重天。图片来源:NASA

2007年的那场尘暴,机遇号幸存了下来,不能不说是个奇迹。那一年发生在机遇号上的另一件奇事,对它最终度过难关也有很大的帮助。

一般来说,在这颗红色星球上待得越久,机遇号身上就会蒙上越多的尘埃。这些尘埃在太阳能板上落了一层,虽然不至于完全挡光,却也会让机遇号的充电效率越来越低。巧就巧在,2007年初,在那场尘暴发生之前,机遇号上的蒙尘被火星上时常出现的旋风清了个干净,充电效率恢复到最好的状态。这也让机遇号在面对那场尘暴时,基本上处于满电的状态。

火星上的旋风在2014年也帮机遇号清过一次蒙尘,左右为前后对比图。图片来源:NASA

而这一次,情况却要凶险得多。没有旋风来给机遇号及时清理蒙尘,它的电量本来就不满。而突如其来的这场尘暴,也远比11年前的那一场,来势汹汹得多。

火星上最黑暗的日子

对机遇号来说,一场尘暴有多糟糕,主要看τ这个参数。它代表了大气的不透明度,数值越高,空气就越不透明,机遇号的处境也就越暗无天日。

2007年那场火星尘暴,τ最高达到过5.5。这个最高纪录保持了近11年,直到被现在这场尘暴打破。

6月5日,机遇号上一次测量时,τ已经飙升到了10.8。这意味着,抵达火星大气顶层的阳光,每10万个光子中,只有2个能照到火星地表。再往后,这个数值高到爆表,天色也暗到几乎完全黑暗,机遇号已经测不出有效的数据了。

机遇号在不同年份测量记录的τ值,右边的红色尖峰是2007年那次尘暴,中间那条飙升的绿线是现在这场。图片来源:NASA

机遇号的太阳消失了。事实上,太阳已经消失了整整10天:从6月5日起,机遇号就再没有看见过太阳。11年前的那场噩梦,恐怕又要重来一遍了。陷入黑暗的第2天,它就暂停了手头上所有的科学观测工作。除了偶尔看一眼黑暗的天空,向远在地球的人类报个平安以外,机遇号小心翼翼地保持着体温,恨不能把每一度电掰成两度来用。

科学家模拟了不同τ值下机遇号所见的天空。从左到右,τ值依次为1、3、5、7、9、11。目前机遇号面对的,就是比最右更黑暗的情况。图片来源:NASA

而这场尘暴,才刚刚开始,还在不断加强,并向火星全球扩散。

撑到最后一丝电量

6月9日,停止工作的48小时后,机遇号给地球报了一次平安。尽管已经昏天黑地,但尘暴起到了一定的保温作用,当地的气温只降到了-29℃,远远高于-55℃。这是它理论上能够承受的极限低温。按照约定,再过72小时,它会再给地球报一次平安。

如果条件允许的话。

假如情况进一步恶化,恐怕连报平安的电都要省下来了。机遇号将关闭通信设备,切断与地球的联络,好让自己坚持得再久一些。上一回,它就是这么做的,最终等到了久违的阳光。但这一次,谁也不知道,结局还会不会如此。

6月12日,到了之前约定的日子,地球上最灵敏的深空天线对准了火星。这一天又过去了,我们没能等到机遇号发来的任何讯息……

6月9日,机遇号传回地球的照片。前3/4显示了当时它已经被一片昏暗所笼罩,后1/4则是照片没有传完信号就中断了。图片来源:NASA

陷入沉睡,期待奇迹!

机遇号撑到了最后一丝电量,这场尘暴却丝毫没有消散的迹象,反而愈演愈烈,大有席卷火星全球之势。现在,只剩下一条路可走了。为了防止电池电压过低而损坏,机遇号大概已经切断电源,放弃了保暖,进入了沉睡模式不过,它也给自己留下了一线生机。

机遇号会把所剩无几的电力,接给一个不间断计时的闹铃,让它负责定期唤醒自己,看一眼电量还剩下多少。如果情况没有好转,电量仍然过低,机遇号便会继续沉睡,等待下一次苏醒。

或许,就在某一次醒来之后,机遇号会发现电量终于有了起色。它已经再次被阳光照亮,太阳能板产生的微弱电流,正在给几乎耗尽的电池补充电力。机遇号将在那里沐浴阳光,积攒体力,给地球上的我们报一个平安,然后继续出发,开启新的篇章。

但也有可能,最后一次醒来时,机遇号发现电量已经见底,连闹铃也无以为继了。真到了这种境地,它也别无选择,只能再次沉睡。而这一觉睡过去,可就再没有闹铃来唤醒它了。机遇号将长久地挺立在这里,成为一座纪念碑,无声地述说自己探索火星的传奇,直到无尽的时间将它埋没。

这是机遇号在登陆火星的第4682个火星日拍摄的风景照。山坡下那个白色小点,就是它目前所在的位置。图片来源:Seán Doran

一个月后,最多两个月后,尘暴终会散去,阳光也将再度普照这片红色大地。到了那时,期待奇迹可以再次发生,我们会收到机遇号发回的信号,告诉我们,它还好。

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都是省电,人家机遇号是为了生存。你们呢?

ID:Guokr42

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