追忆“机遇号”那15年
撰文：MICHAEL GRESHKO
这是美国国家航空航天局（NASA）的火星探测器在火星表面工作的假想图。NASA于2003年向火星发射了两辆这样的探测器，它们分别是“机遇号”和“勇气号”，并于2004年1月先后降落在火星的两处目的地。
供图：NASA, JPL/ CORNELL UNIVERSITY
在火星表面驶过14年多之后，NASA的机遇号火星车陷入沉寂，科学家和工程师不断尝试使其苏醒，但终告失败，也就意味着她在火星上的使命宣告结束。
近日在加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室举行的一场新闻发布会上，NASA正式向2004年1月25日登陆火星的机遇号探测器告别：她诞生在Facebook之前，诞生在iPhone之前，诞生在某些操控她的科学家高中毕业之前。在破纪录的15年火星之旅中，她行驶的距离超过45公里，在这颗红色星球的表面发现了过去存在液态水的明确迹象。
“由于机遇号在众多太空探索任务中的出色表现，她赢得了人类的格外关注，堪称人类与太空的纽带，我们又怎能舍得说再见。与此同时，我们必须铭记她无与伦比的成就，追忆这段人类探索太空的历史。”火星探测器任务的项目负责人John Callas说道，“我觉得，短时间之内，人类很难再完成如此超预期的火星探测任务。”
人类观察过火星上空最严峻的数场沙尘暴，其中一场彻底遮蔽了机遇号的太阳能电池板，再加上其他原因，致使NASA从2018年7月开始就再也没有收到机遇号的反馈。但科研团队并未放弃机遇号。从11月到来年的1月，火星进入季风期。本以为季风足以吹散太阳能电池板上的沙尘，但季风过后，机遇号并未反馈任何信号，科学家不得不承认她苏醒的可能性变得极为渺茫。
今年1月25日，团队向机遇号发送了最后的修复指令，已排除天线故障和内部时钟出错等致使其休眠的小概率原因，结果未能使她苏醒，也就意味着她的终结。
据NASA介绍，如今随着火星秋冬季的来临，机遇号将永远搁浅在狂风肆虐的毅力谷中，这里是机遇号孜孜不倦的耕耘之处，或许也是她最好的归宿。
2014年3月，机遇号收获了这张自拍像。季风周期性地吹扫着她的太阳能电池板。
摄影：NASA, JPL-CALTECH/ CORNELL UNIVERSITY /ARIZONA STATE UNIVERSITY
告别宣告意味着破纪录的机遇号火星探测任务的终结，该任务包括对机遇号及其“孪生姐妹”勇气号的建造与运作。按原计划，两辆火星车的设计里程都不超过1.6公里，工作日程不超过90至100火星日。但她们努力的结果超过了任何人的想象。在2004年1月登陆之后，勇气号一直在崎岖地形上勤劳工作，直到2009年陷入沙地，并于2010年归于沉寂。而机遇号的总里程远超任何一辆太空星球探测车，也超过了其他火星车的里程总和。
“这项任务有如神助！”前机遇号驾驶员Mike Seibert在邮件中说道，“机遇号创下的记录就此停歇，NASA和机遇号的所作所为值得我们所有人称赞。同时，我们必须展望未来，太阳系的探索之路永无止境。”
“我一直以为抵达任务的尽头，有两种最好的方式。”长期担任该任务的资深研究员、康奈尔大学的行星科学家Steve Squyres说道，“其一是运作火星车直至损耗报废；再者是火星车经过长久的努力，受火星影响而亡。机遇号在火星上服役了14年半，终于在极度暴虐的沙尘暴中搁浅，如果这是她离开舞台的方式，我们大可昂着头走开，不必心留遗憾。”
奇迹般的火星任务
机遇号前往火星的道路就像这颗红色星球上的山脉一样起伏坎坷。任务核心团队曾花了10年多时间向NASA提交不断完善的方案，但都不尽人意，直到2000年初提交的两辆火星车同期登陆方案得到了通过。但欣喜很快变成了慌忙：团队本打算用至少48个月的时间来制造两辆火星车，结果工期被压缩到34个月。
另外，在与工期赛跑的同时，工程师们一直尝试着全新的制造方案。火星车前辈“探路者号”是由着陆装置和火星车组合而成。喷气推进实验室打算将所有部件都融合到单辆火星车上，赋予探路者号不曾具备的高度自主性。
“人们跟我说，机遇号坚持了这么久，真的是奇迹！而我想说，机遇号能赶到佛罗里达州就已经是奇迹了。”Squyres指的是机遇号的发射地——佛罗里达州卡纳维拉尔角市，“因为我们所面对的任务时刻表实在太过残酷。”
团队在项目负责人Peter Theisinger的领导下，日以继夜的相互协作，试图顺利完成火星车的制造任务。喷气推进实验室的项目副经理Jennifer Trosper亲自领导系统工程师，如今回想起来，当时的场景仿佛全员登上甲板，激情轩昂。人们不分昼夜地对硬件和软件进行测试，每日三班，每班八小时，一周七日从不停歇。就连两辆火星车升入太空前往火星途中，工程师们仍不断发送软件的更新包。
“我们必须时刻保证她们的稳定与完整。”Trosper说道。
火星车登陆之后，系统更新依然稳步推进。在勇气号登陆成功18个火星日后，Trosper的团队突然失去了与她的联系。一连数日的沉寂让人不禁担心最坏的结果，如果勇气号就此遭受重创，那么机遇号的担子就重了许多许多，何况当时后者还在前往火星的路上。好在团队及时隔离了系统瑕疵，并加以解决，将更新包发往飞行中的机遇号。2004年1月25日，机遇号登陆火星，一切顺利。
“我们工作勤奋，设计稳妥，对待责任和工程一丝不苟，而这些特质将永远地保持下去。”Trosper说道，“看到机遇号就此别过，我非常难受。她在火星工作的日子里，我们无比自豪。除了细微的不足，她几乎完美地驰骋了15年的火星生涯，我们还能苛求什么呢。”
2004年8月，机遇号缓慢地驶入耐力环形山，一片颇为有趣的沙丘落入“眼帘”，展现了奇妙的色彩与光泽。
摄影：NASA, JPL-CALTECH/ CORNELL
2006年9月27日是机遇号登陆火星的第951个火星日，这一天她首次抵达直径800米的维多利亚环形山。该照片是从火星侦查轨道上拍摄的。
摄影：NASA, JPL-CALTECH/ UNIVERSITY OF ARIZONA/ CORNELL/OHIO STATE UNIVERSITY
两名工程师站在喷气推进实验室开发的三代火星车旁边。中间那辆是1997年登陆的旅居者火星车的备用件；左侧是与勇气号和机遇号同时生产的工程样件；右侧是好奇号的测试样件。
摄影：NASA, JPL-CALTECH
拿下头功
起初，研究团队以为两辆火星车登陆后，在沙尘对太阳能电池板的影响下只能维持90个火星日，结果他们未曾想到火星上的风力足以吹扫太阳能电池板上的积灰。每次季节更替，火星车都焕然一新，她们的服役时间远超任何人的想象，最终留给科学界一段史无前例的传奇故事。
数十年来，NASA的火星计划多以“寻水”为目标，不管是登陆火星表面的探测器还是轨道上的人造卫星，皆为如此。但勇气号和机遇号首次发现了火星曾存在液态水的明确迹象。一路探测下来，火星车们为人类揭示了比预期更复杂更多变的红色行星。
“一旦火星车登陆成功，我们免不了自夸一番，靠在椅背上，双臂环绕，轻松道，我们搞定了，一切尽在掌握。”Squyres回忆道，“结果我们远远低估了火星的神秘。”
机遇号从一开始就拿下了科学界的“头奖”，她在登陆后不久就找到了液态水存在过的证据，推断出火星表面下方曾流淌着液态水，并大面积地流经火星表面。另有报道称，机遇号在岩石中找到了硫磺酸。
机遇号登陆火星的前十年里，几乎一直在研究原始酸物质的残留物，驶入环形山检查撞击坑，以及在火星表面探寻未经触动的陨石。
2011年，机遇号抵达奋进陨石坑的环形山，研究到更古老的岩石样本，其中有些古老的构造是人类接触过的最古老的火星物质，它们留存着粘土矿物和石膏，表明40亿年前，火星表面到处都是中性的液态水。
“回望15年前人们对火星的认识，我们尚不清楚火星表面是否存在或者曾经存在液态水。”火星探测任务项目副经理Abigail Fraeman说道，“但勇气号和机遇号为我们找到了肯定的答案，有证据表明火星曾拥有截然不同的气候特征。让我们得以追寻更复杂的谜团，将火星事业向前推进了一大步。”
机遇号在前往耐力环形山的途中为自己的影子拍照留念。那一天是2004年7月26日，机遇号的火星之旅已达到原计划时长“90个火星日”的两倍。
摄影：NASA/JPL-CALTECH
2014年8月15日，机遇号火星之旅的第3754个火星日，她回望奋进陨石坑的西侧环形山，拍下疲惫的车轮碾压后的痕迹，纪念前所未有的火星探测记录。
摄影：NASA, JPL-CALTECH/ CORNELL UNIVERSITY/ ARIZONA STATE UNIVERSITY
成长中的“火星人”
勇气号和机遇号的成功不仅仅给后来者铺平了道路，也让人类更深入地认识了火星的魅力，整个星球遍布着大量被风刻蚀的山脉和山谷。
两辆火星车的人性化设计为我们提供了身临其境的视野。无论是啤酒广告，还是乐高玩具，市场与公众逐渐受到火星车的影响，更何况火星车计划团队的未来成员。机遇号登陆时，Fraeman还在读高中，当时还有幸参与喷气推进实验室开展的宣传活动。
“事实上，我从高中开始就下决心投身到火星事业中。我想尽一切办法积累有关火星的知识与技能，每每想起以此为生，便禁不住激动与欣喜。”她说道。
火星车的资深驾驶员Heather Justice也把机遇号看作人类的巅峰之作。她还在马里兰州读高中时，就看过讲述火星车的纪录片。
“在我这样一个年轻人看来，让火星车行驶在其他星球表面是NASA最大的成就之一。而我又是如此幸运，可以亲身参与其中。”她说道。
在勇气号退出舞台，仅剩下机遇号之后，人类与机遇号的纽带显得更加亲近。火星车科学家的儿女们早已把机遇号当作自己的亲人。两辆火星车的驾驶员也亲如姐妹，经常聚在一起，分享彼此的想法。
“我很快认识了这里的同事，”Seibert说道，“看着他们度过每一天，有的人结婚了，有的人回到学校，有的人又毕业了。这里就像一个大家庭，有欢笑有泪水。”
如今，该团队还有6个月的时间来总结经验，记录任务数据，有的人为这项事业付出了几十年的心血，当结束时刻来临时难免怀着复杂的心情。
“实验室的一线操作人员还有很多不舍的话要说，或许这是我最后一次和他们共事。”亚利桑那州立大学的行星科学家、机遇号科研团队的成员之一Tanya Harrison说道，“可以想见，我们说着说着就要泪崩了。”
传奇继续
虽然机遇号的使命已到终点，但人类对火星的研究和探索却远未结束。好奇号、数架轨道飞行器，以及洞察号着陆器仍在全力以赴。欧洲和俄罗斯正联合开发火星探测器，并以X射线晶体学先驱Rosalind Franklin的名字为其命名。很多参与过勇气号和机遇号任务的同事及其校友还将继续为2020年火星车任务服务，该火星车将试图搜寻生命留下的痕迹，以及储存岩石样本以期带回地球。
机遇号将成为科学史上不可磨灭的丰碑，是未来勘探者致敬的圣地。在未来数十年里，人类将有可能亲身登陆子午线平原，也就是机遇号的着陆地。包括Seibert在内的部分科学家和工程师都已正式提议，将该平原设为人类火星计划的着陆地之一。
Harrison展望道：“后来者登陆火星，和先到者击掌相庆，那将是多么令人澎湃的时刻啊！”
（译者：清泉石上流）
来源：国家地理中文网（官V）