火星上的一千天：好奇号漫游车的故障和失败

一千个火星独奏者被好奇号流浪者天文钟打伤。在尘世的日子里，甚至可以获得更多。似乎不久前，他刚刚降落在火星上的尘埃俱乐部中，展开桅杆，揉捏操纵器，仔细观察并向火星射击……但近半个火星年和近三年的尘世已经闪过。在这段时间里，好奇号设法覆盖了10.6公里，铺设了超过12口井，在大气中发现了甲烷，土壤中的有机物和硝酸盐，测量了空间和表面的辐射，拍摄了近25万张红色星球的照片。但是技术的资源不是永恒的，人类的产品，即使是如此完美的产品，也不是完美的。因此，漫游者的历史也是故障，损坏，损失以及好奇心团队为机会和功能而进行的英勇斗争的历史记录。

在冒险主义的边缘降落漫游车是冒险的。用火箭平台在火箭表面上不动地盘旋来降低流动站的绳索是另一个问题。着陆小组通常在技术委员会推行这样的计划是一个奇迹。您必须信任您的工程师才能批准另一个星球上的这个马戏团编号。

REMS风传感器



尽管电缆很长，但降落还是在由火箭喷气机升起的尘土和碎屑中进行的，因此，流动站中最敏感的部分（例如摄像机）都受到保护罩的保护。西班牙气候站雷姆斯的风传感器伸出“颈部”桅杆，结果证明没有保护措施。最早检测到的损失是其中一个传感器。无论是降落时被沙子和灰尘损坏，还是降落时遭受动态载荷，他们都没有发现。但是对于将来，我们决定不要忘记传感器上的盖子。

机械手中的垃圾



降落后的几个月通过了测试，全部成功。好奇心走了最初的400米，展开了机械臂，测试了加拿大的APXS光谱仪和MAHLI宏观相机，然后到达了称为Rocknest的地方。他们决定检查一组新的仪器和工具。

扩展机械手，这是第一次准备铲起土壤。机械手的工具箱配备有用于这些目的的铲斗，但也有类似于家用电钻的电钻。首先，我们打开打孔器中的振动器，然后一些物体从机械手中跳出。最初的恐慌想法是通过使用MAHLI摄像机拍摄而消除的-掉落的物体很可能是飞行途中包裹流动站的一种绝热材料。

错误的有机反应



谨慎地，好奇号开始挖出火星的灰尘，将其过筛并装入室内电器。在内部，他有两个复杂的设备，因此，该流动站被正式称为火星科学实验室。实验室设有CheMin X射线衍射仪和SAM气相色谱仪。

CheMin完美地执行了测试，但是SAM引起了轰动-发现了氯甲烷-少量灰尘中的有机化合物！最初，地质学家对这种轰动的发现发表了一些粗鲁的说法，然后他们意识到了这一点。

在这里，我们做一个小题外话。要了解事件的本质，您需要了解一些有关SAM设备的结构。该设备无法直接分析土壤，只能研究从该土壤释放的气体。为了使火星产生气体，SAM配备了微波炉，可以将土壤样品加热到1100摄氏度。但是，此类研究中的某些物质可能会分解成更简单的化合物，而无法到达检测器。在这种情况下，SAM配备了多个带有液态有机溶剂（MTBSTFA）的样品池，可以在其中降低土壤样品，并确定哪些气体会从其相互作用中释放出来。



事实证明，其中一个集装箱可能在降落期间被减压。 NASA的第一口漫游车第一次呼吸，就抓住了混合有火星气体的地面有机物。总而言之，一种感觉。

经过这样的尴尬之后，科学家们反复通过气体分析仪泵送火星大气层，铺设了加固的土壤部分，并烘烤了一切可能的土壤。结果，我们消除了多余的污染物，并学习了如何在研究样品中分离其残留物。在那之后，他们仅在两年后就谈论了有机物，当时他们能够通过重复实验确认证据的纯度。



质子事件和计算机的变化

在尚未处理污染物之前，好奇心幸免于太阳质子事件那辛苦的把他的电脑弄坏了工程师花了几周的时间对汽车进行复苏，将流动站切换到第二套车载计算机上，并且仍在继续工作。

车轮损坏



应对地面和系统故障后，好奇心上路了。行驶的最初几公里可能已显示出最危险的缺陷-轮毂的安全裕度不足。车轮上的孔变得可见，每增加一公里就增加一个新孔，扩大了旧孔。

尽管动态令人恐惧，但谈论结束任务的威胁为时过早。最重要的是框架。轮片的厚度仅为0.75毫米，框架已经为3毫米，并且可以固定。车轮由铝合金加工而成，并安装在钛合金弧形减震辐条上。除框架保护装置外，每个车轮还具有三个轮辋，两个轮辋边缘较薄，一个较厚的轮辐连接到轮辋上。



看到第一个漏洞，项目工程师感到非常惊讶。根据他们的计算，这种损害不应该。他们采用了稻草人（一种用于测试流动站运动系统的地面模型），并用锤子将其驱动到板上。轮子爬到钉子上，结了冰。孔不起作用。因此数学并没有欺骗。但是，福尔摩斯呢？



进一步的测试显示出一个薄弱环节-轮式手推车的布局导致这样一个事实，即前轮和中轮在流动站发动机的影响下具有增加的负载。那些。车轮之所以被撕破，并不是因为石头比钉子坚硬并且漫游者太重，而是因为漫游者本身靠在石头上，从而帮助火星引力及其发动机。这也解释了这样一个事实，即流动站的后轮实际上没有损坏，也没有通孔，尽管质量分布均匀。



几百米的好奇心向后行驶，即使这样也没有对后轮造成重大损坏。在正常驾驶模式下，工程师会尝试仔细选择路线，并使用机械手定期检查车轮。反过来，这增加了“手臂”关节的磨损，我们只能希望开发人员考虑到上一代流浪者的问题，并增加了安全性。 （对该主题进行详细讨论）。

拍摄质量下降



大约一年前，左桅杆摄像机的拍摄质量下降十分明显。当流动站长时间在某个地方延迟并且灰尘积聚在窗户上时，它们的质量会定期降低。移动时晃动或钻头振动，可以清洁镜片。但目前不行。左摄像机的矩阵增加了噪点，并在图像的整个垂直方向上延伸了一条亮带。尽管它不会产生太大的干扰，并且在粘贴全景图时，通常会被相邻的帧所遮挡，但是尚待改进。

ChemCam自动对焦失败



六个月前，NASA的地质学家开始抱怨ChemCam相机的自动对焦。该相机也是远程激光光谱仪。光谱仪的激光束将测试样品加热到等离子体状态，照相机将焦点对准闪光灯，并将等离子体光导向光谱仪。

辅助AF激光失败后，必须几乎手动进行分析：基于对距离的初步计算，设置摄像机设置，然后通过逐步测量进行一系列脱壳。



因此，遥远的地质情况仍在继续，但是ChemCam需要更多时间才能从电池中吸收能量。但是在五月，下一个软件更新到达了火星探测器，并且相机再次正常工作了！一些社区订户“好奇号火星漫游者”感到困惑，并为NASA的功能感到高兴：“如何解决软件硬件故障？”。



事实证明，有故障的“瞄准”激光器从未修复过，但是，就像NASA经常遇到的那样，一个设备的故障可以通过扩展另一设备的功能来弥补。现在，根据大致目标进行射击以及在失败之后进行射击。然后，相机将拍摄一系列具有不同景深的照片，新程序将从该系列中选择最清晰的照片。相机返回到设法获得最清晰照片的设置，此后已经有激光发射。

钻孔装置短路



几个月前的最后一次钻探过程中出现了另一个不良症状。此刻，振动器被打开，短路滑过，流动站进入安全模式。钻孔装置的设计中固有的潜在危险早已为人所知。但是没有时间进行返工，因此工程师仅铺设了备用电路，将来可以保护该设备。但是，第一次短路的原因似乎尚未阐明。至少在几天的停机后，流动站就好像什么都没发生一样继续工作。

如果您还没有忘记任何事情，那么今天是“好奇号”漫游者发生故障的完整列表。在火星上待了不到一千天，我们必须向它的设计师致敬。然而，他们研究了将近二十年，发射了三个较小的漫游车，外加两个下降站，其中一个降落站涂满了火星南极的薄层，但他们学到了相同的东西。

尽管流动站具有固有的安全裕度，但它的进一步发展不仅是新的发现和观察，而且是越来越多的故障，故障和错误清单。他给我们带来的激动人心的痛苦代价，使他在“红色星球”上经历了一段激动人心的旅程。

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