洞察號在火星上面臨沙塵暴和寒冬季挑戰

美國太空總署的洞察號（Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport 運用地震調查、測地學與熱傳導對火星內部進行探測，暱稱 InSight）最近又延長了兩年的任務時間，使它有時間檢測火星表面上更多的地震，灰塵卷和其它現象。儘管任務團隊計劃繼續收集直至2022年的數據， 但洞察號太陽能電池板上的塵土和火星冬季來臨，導致控制中心決定節約能源並暫時限制其儀器的運行。

洞察號的設計經久耐用：固定著陸器配有太陽能電池板，每個電池板跨度為2米。洞察號的設計是從太陽能驅動的勇氣號（Spirit）和機遇號（Opportunity）火星車的經驗得知，他們期望隨著灰塵落在面板上，面板將逐漸降低其功率輸出，但在兩年的主要任務中會有足夠的電力，可以完成原定到2020年11月的任務。

此外，洞察號團隊選擇極樂平原（Elysium Planitia）的登陸地點，這是火星球赤道上的平原，接收大量陽光。希望過去的沙塵暴可以清理掉面板，這種情況在勇氣號和機遇號上發生了很多次，從而使它們能夠在設計壽命內使用多年。

雖然洞察號檢測到數百個經過的灰塵卷，但是自從在2018年11月在火星上展開任務以來，沒有一個足夠近距離來清理那些餐桌尺寸大小的太陽能板。如今，洞察號的太陽能電池僅僅可以產生它原來的27％電力 。這小量的電力必須在科學儀器，機械臂，聲音接收機以及各種加熱器之間共享，儘管溫度會低於冰點，這些加熱器仍然能夠使一切正常運轉。由於火星年度最熱的季節剛剛結束，因此在接下來的幾個月中不會指望會出現沙塵暴把太陽能板清潔。

火星目前正朝著遠日點移動，這是它離太陽軌道最遠的位置。這意味著火星表面已經微弱的陽光會變得越來越微弱，從而在洞察號最需要加熱器保持溫暖的情況下降低功率。火星將於2021年7月再次開始接近太陽，此後，該團隊將開始恢復全面的科學運作。

洞察號的項目經理，查克·史葛（Chuck Scott）說：「未來幾個月可使用的電量將取決於火星的天氣狀況。作為擴展任務計劃的一部分，我們制定了一項操作策略，以確保洞察號整個冬季的安全，以便隨著太陽光強度的增加，我們可以恢復科學任務。

在接下來的幾個星期和幾個月中，洞察號科學家將仔細選擇每天需要關閉那一些儀器，以保持加熱器和無線電通訊等高能量消耗活動的電源。洞察號的天氣傳感器很可能大部分時間都處於關閉狀態，導致任務天氣資訊更新不頻繁，並且所有儀器在遠日點期間必須關閉一段時間。

當前，功率水平看起來足夠強大，可以使洞察號過冬。但是火星上的太陽能發電總是有點不確定。在2019年一系列沙塵暴使火星天空變黑之後，機遇號火星車被迫關閉，勇氣號在2010年火星冬季無法存活。如果洞察號由於突如其來的沙塵暴而斷電，它的設計如果電子元件在極端寒冷的環境中倖存下來，能夠在陽光返回時重新啟動。

本週稍後時間，將命令洞察號把機械臂伸出面板，以便攝影機可以拍攝灰塵塗層的特寫圖像。然後，團隊將對登陸後展開每個面板的電動機進行脈衝控制，以試圖震鬆灰塵，看看火星上的風是否能夠將它們吹走。團隊認為這是一個漫長的嘗試，但值得付出努力。

【圖、文：節譯自美國太空總署2021年2月12日新聞公佈】