罗孚回顾

2018年6月,“机遇号”火星探测器遭遇了一场大规模的沙尘暴,这是研究人员在火星上见过的最大的一次。美国国家航空航天局在2019年2月正式宣布“任务完成”,在此之前,它曾多次尝试发射“机遇号”,但均以失败告终。“机遇号”已经比它的孪生兄弟“勇气号”多活了近8年。

“机遇号”的死亡揭示了地球上的观众是多么深切地、感情地与这次任务联系在一起。“漫游者”提供了一种独特的人类视角来观察火星表面,与以前的人造卫星相比,有了极大的不同,也更加亲密。雷·阿维德森,詹姆斯·s·麦克唐奈杰出大学艺术教授。该项目的副首席研究员Sciences也被项目中的其他人称为“斯多葛的瑞典人”。但他明白,研究人员和那些多年来一直在关注“漫游者”的公众,是如何对它产生深深的亲切感的。

Arvidson Arvidson(右)和Susan Slavney在团队会议上(图:Sean Garcia)

“只是金属和螺栓之类的东西。它不是一个人。”“但这是一种利用人类高度的视觉来获取数据的交通工具,它所处的地形与地球极其相似。这是一种更人性化的体验,所以人们喜欢上了漫游者,就像你喜欢上了久别的表亲一样。”

“它很特别,但探测车不可能永远前进,”阿维森说。“现在我们有了所有可以保存几十年的档案。”

火星探测车任务始于21世纪初。勇气号和机遇号两辆漫游车于2003年发射,并于2004年1月登陆火星。任务很简单:跟着水走。阿尔维德森说:“通过研究古代岩石记录,我们可以调查火星在早期地质时期温暖湿润的程度。”两辆火星探测车都成功着陆,并开始了为期三到六个月、仅覆盖几百米火星地形的任务。从所有指标来看,这两辆漫游者都远远超出了预期。

“我们跟踪水,我们发现了惊人的证据,证明数十亿年前,水存在于地面和地表。我们找到了适合居住的地方。”

Remote sensing labarvidson’s团队在遥感实验室集合,他们是(左起):Jue Wang, Susan Slavney, Ray Arvidson, Ed Guinness, Thomas Stein, Dan Scholes, Dan Politte和Feng Zhou。(照片:肖恩·加西亚)

勇气号降落在古谢夫陨石坑,这片区域大约有40亿年的历史,被认为是一个古老的湖床。但是,研究人员所期望发现的并不是这个陨石坑,而是一个覆盖着玄武岩的古老熔岩流。勇气可嘉,幸运地找到了附近的哥伦比亚山,那是一块没有被熔岩流完全覆盖的古老的火星地壳。在那里,勇气号找到了过去有水存在的证据,主要是腐蚀了岩石的地下水。

“勇气号”又去了一次“本垒板”,那是一座被侵蚀的火山,因其形状与棒球钻石相似而得名。“勇气号”在那里发现了喷气孔、热液喷口和硅质沉积物的证据,与黄石国家公园的情况类似。

“硅很重要,因为我们已经发现,地球上的高硅沉积物对捕获微生物很有帮助,”Arvidson说。“‘勇气号’发现的关键证据是温暖、潮湿的环境,大量的水与这座新兴的火山相互作用。”

2009年,在火星上待了5年之后,勇气号的保修期到了,开始出现问题。NASA在2011年正式结束了它的任务。

Mars rocks hematite赤铁矿结核,或“蓝莓。”康奈尔大学(照片:NASA /姓名/ /美国地质调查局)

机遇号的故事更加引人注目。火星车降落在火星的子午线平面上,之所以选择它,是因为从轨道上看,它似乎含有在有水存在时形成的结晶赤铁矿。机遇号真正发现的是赤铁矿结核,或小赤铁矿球。这些被称为“蓝莓”的物质在地球上随处可见,因为它们不像火星上的其他地方那么红。

“我们非常幸运,”阿维森说。“‘机遇号’撞向鹰环形山,在离火山口壁只有5米远的地方,这些岩石的化学成分、矿物学和结构都表明,‘我形成于一个古老的湖泊。这一过程需要在火星表面长期存在液态水。所以,即使我们没有离开火山口,这次任务也会成功。我们都欣喜若狂。我们几乎不知道,我们要开超过45000米,还要用14年半的时间。”

“勇气号”和“机遇号”收集的数据虽然没有勇气像探测车那样牵动心弦,但对未来的研究来说,这些数据是前所未有的,也是无价的。美国国家航空航天局行星数据系统(PDS)的地球科学节点位于地球与行星科学系在阿尔维德森和一组档案保管员的照顾下。它是所有登陆火星任务的主要档案,保存着未来几十年研究人员将会挖掘的数据。档案中包括了两辆火星车每一步的细节,以及许多帮助这次任务捕捉公众想象力的图片。

一旦任务结束,归档工作就占据了中心舞台,直到2019年9月项目真正结束,所有服务器关闭,所有归档工作宣告完成。

阿尔维德森团队的程序员和分析师苏珊·斯拉维尼(Susan Slavney)在档案馆工作了35年——1983年,她本以为那是一份暑期工作——并为该任务的总体数据收集和存储策略做出了贡献。“从一开始,任务成功的部分标准就是建立一个公众可访问的档案,”Slavney说。“在每个仪器团队到达火星之前,我们就开始与他们合作,制定一个计划,包括他们的档案将会是什么样子,如何格式化,以及所有东西将如何记录。”

Susan Slavney Slavney

Slavney是数据和存档工作组的成员,该工作组负责制定火星任务的存档标准,并在探测器成功着陆后定期向公众发布数据。

她是工作组中PDS方面的老板,” Arvidson说。“只要苏西说话,PDS的人就会听。”

该档案的成功建立了数据收集、整理和分发的国际标准。

“我们的想法是让行星数据机构共同合作,制定和采用共同的标准,这样我们就可以与全世界的行星社区共享数据和工具,”阿维德森集团的计算机系统经理、国际行星数据联盟前主席托马斯·斯坦(Thomas Stein)说。

Slavney、Stein和PDS归档小组的其他成员制定的做法已由世界各地的机构实施,包括欧洲航天局、日本航空航天探索署和印度空间研究组织。

Arvidson和Slavney天真地回忆起地球科学节点最初的简陋的样子,它之前被安置在威尔逊大厅的地下室里。不出所料,Slavney说过去35年来数据存档游戏最大的变化就是万维网。

她说,现在转移信息容易多了。甚至是大量的。在网络出现之前,我们把东西邮寄到cd上!”

现在,任何想要体验漫游者一天生活的人都可以在PDS网站上找到的分析者的笔记本中找到任务的数据和相关细节。在这方面,精神和机会将永远存在。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://source.wustl.edu/2019/12/rover-retrospective/

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