全球性沙尘暴肆掠 机遇号已失联超两个月 超额服役15年前景堪忧

2003年7月，NASA成功将机遇号火星车（Opportunity）送入太空。这一被誉为人类太空史上奇迹的航天器原本设计寿命仅3个月（90个火星日），而如今其已超额运行了5000多天，为人类探索、了解火星提供了无数的科学数据，做出巨大贡献。

由于机遇号利用太阳能板供电，所以NASA在设计时并不期望其能够在火星冬季幸存下去，这就是为什么它的设计寿命只有短短的90个火星日（1火星日=24h37min22.663s）。15年里，机遇号火星探测器在2015年时完成了42km的行驶里程，成为了地球以外的第一场马拉松赛程。

不过，现在的机遇号似乎遇到了大麻烦。由于持续了近两个月的全球性沙尘暴的爆发，机遇号已被迫于2018年6月10日停机，且至今没有向地球传回任何信号。NASA研究人员也纷纷对机遇号的现状表示担心。

在火星、每隔数年就会出现一次全球性的沙尘暴，整个星球被笼罩在暗红色的阴霾之中。NASA在官网表示，此次是机遇号所经历的最为危险的一次全球性沙尘暴，也是火星历史上最强烈的一次。这对机遇号火星车构成了严重的威胁。

由于火星大气中布满灰尘颗粒和碎屑，厚达数千米的尘埃带阻挡了太阳光线的传播，更大大降低了机遇号太阳能电池板对太阳光线的吸收效果，从而大大降低了火星车储存和使用电能的能力。

当沙尘暴在火星大气中蔓延时，提高了“tau”的测量值，“tau”值含量越高，可利用的阳光就越少。6月10日，“机遇号”传来的最后一个tau值是10.8，比火星上tau平均0.5的水平高了2个量级。工程师们预计，需要等到tau小于2.0时，“机遇号”上的太阳能设备才能重新功能。目前，NASA正安排火星侦察轨道器上的广角照相机，在天空晴朗的情况下观察火星表面的特征。这将有助于科学家估计tau的水平，及时联系上火星车。

火星的冬季是另一个大问题，其长度是地球的两倍之多，温度更是低至-73℃（火星赤道附近）。如此严寒将导致机遇号火星车电子集成电路中的金属片体积收缩，对内部芯片造成不可逆破坏。

虽然机遇号载有核材料，可以在适当的时候保持火星车内部电路温度，但历经8个火星冬季的机遇号携带的钚-238几近耗尽，所以目前已无法保证火星车电路系统的稳定。所以，风暴与冬季结束后机遇号仍然需要充足的电力来为电池充电，运行起来为电路加温，进而尝试与地球NASA接收站通话。

然而，在冬季停机时间越长，机遇号电池组的电池储容量就越小，如果未来火星车太阳能电池板上被厚厚的灰尘覆盖，则有可能出现“掉电”或电压突然下降的现象。此时，机遇号火星车也将寿终正寝，结束自己的使命。

目前，NASA工程师们每周都要用NASA的深空网络向“机遇号”呼喊。巨大的DSN天线在早前预设的“唤醒”时间发射信号，然后搜索“机遇号”的响应信号。此外，实验室的无线电科学小组还专门在DSN天线上增加了特殊设备，用以探测更大范围的频率。

NASA急切地希望联系到“机遇号”，因为这场沙尘暴切断了一切观测途径，在火星车自己说出真相之前，永远没有人知道发生了什么。 纵然现实如此残酷，美国国家航空航天局在8月16日的新闻稿中仍表示“我们有理由保持乐观”。

科学家称，现在火星的风暴似乎在趋于减弱，或许太阳光很快就会照射到太阳能电池板并为为其充电。与此同时，火星车的电池系统在沙尘暴来临前处于“相对良好”的工作状态，因此电池不太可能出现严重的降级故障。

与机遇号一同前往火星的勇气号已于2009年与地球失去联系。无论如何，即使机遇号火星车最终未能走出困境，其取得的成就也足以让这个名字载入史册。机遇号究竟能否苏醒？让我们拭目以待！

文/朱张航宇