今年3月,美國宇航局耗資數十億美元部署在火星上的洞察號火星著陸器出現了問題,這個問題卻讓科學家們十分頭疼。一顆被稱為“鼴鼠”的探測器在這顆紅色星球的土壤中“敲敲打打”沒多久,僅僅才挖了幾英寸的深度之後,它就再也無法再往下前進了。出人意料,它被困在了火星地表下35釐米深的地方已經長達7個多月了。
在這個深度,探測器無法進行任何研究。鼴鼠號需要到達至少2米深的地方才能進行有用的測量。經過工程師分析,提供挖掘工具的德國航空航天中心的工作人員排除了鼴鼠撞擊岩石的最初假設。相反,他們認為鼴鼠周圍的土壤本身的性質阻止了該裝置深入火星表面。
德國航空航天中心的代表10月14日在推特上說:來自火星的好訊息! 確認了! 在前進了3釐米後, '鼴鼠'並沒有被火星地表下的岩石擋住,而是失去了摩擦力。
為了深入土壤,鼴鼠好必須依靠其自身和它挖的洞的側邊產生的足夠的摩擦力。如果沒有這樣的摩擦力,探測器就不能獲得足夠的支撐力來把自己進一步錘下去。理論上,當儀器挖掘時,土壤會掉入鼴鼠號周圍的孔洞中,從而提供必要的摩擦力,推動鼴鼠挖得更深。
根據科學家的說法,鼴鼠很可能遇到了一種不同尋常的粘性土壤,這種土壤被稱為“鋁鐵矽鈣殼”,這是工程師們在火星上沒有預料到的東西。這種土壤並沒有在鼴鼠周圍掉落,而是聚集在一起,進而使得探測器上下抖動,因為它無法得到摩擦力來推進到更深的地方。專家認為,這種被一層鬆散的表面材料所掩蓋的鏽層大約有5到10釐米厚。
為了讓“鼴鼠”移動,工程師們首先嚐試用洞察號著陸器的儀器臂末端的鏟子向下推動探測器周圍的土壤。他們希望這樣能把鼴鼠周圍的土弄塌壓緊,使它能產生摩擦力。然而這種方法被證明是不成功的,研究小組用鏟子把土塊推了7次都沒產生作用,因為鼴鼠孔洞的位置在儀器臂可及的最遠範圍,限制了機械臂對土壤施加的力。
之後研究小組又想到了一個新辦法,他們移除了鼴鼠的支撐結構,讓儀器臂能夠從側面對鼴鼠施加壓力,迫使它靠近自己挖的洞的邊緣。根據美國宇航局的推特訊息,這種方法至少暫時有效,鼴鼠得救了,現在開始再次挖洞。
在首次嘗試用洞察號的儀器臂壓實周圍的土壤之後,工程師們試著把鼴鼠沿著洞口的側面推進。這種方法現在開始奏效,探測器現在繼續向火星地殼下降。當探測器到達約5米的深度時,它將開始進行溫度測量,獲得的資料可以以幫助科學家更好地了解火星內部。
“鼴鼠”是熱流和物理效能包儀器的一部分,它是一個安裝在洞察號著陸器上的探測器。它的設計目的是研究火星的內部溫度、熱流和其他熱特性,以幫助科學家了解岩石行星是如何形成的。按照計劃,鼴鼠號將在這顆紅色星球表面下5米的地方進行測量。