机遇号火星失联两个多月还能醒来吗？这六件事了解一下

这张火星全球地图显示今年6月8日，一场全球性的沙尘暴正在形成。图片中的蓝点即机遇号所在位置。

今年6月，一场全球性的沙尘暴席卷火星，导致依靠太阳能工作的美国宇航局机遇号火星车，从6月10日起就一直失联，牵动人心。 

现在，科学家认为这场大规模的沙尘暴正在衰退减弱，也就是说火星大气中的尘埃将很快落回地面，机遇号将能够重新获得足够的太阳光进行充电，并给地球上关注它生死的科学家“回电话”。 

然而，在机遇号联络地球前，没人知道它现在的情况。不过，机遇号的团队认为，他们有理由保持乐观。 

在沙尘暴来临前，他们就已经对机遇号的电池状态及所在位置的环境温度研究过多次。鉴于此前电池的状况良好，所以沙尘暴期间电池性能不大可能衰减。此外，沙尘暴也会使周遭环境变暖和，再加上机遇号所在地恰逢入夏时节，因此机遇号应该能维持足够的温度幸存下来。 

那么，美国宇航局JPL实验室的科学家将寻找哪些信号来确认机遇号的苏醒？这些信号对于恢复机遇号又意味着什么呢？

这些图片模拟了从机遇号的视角所看到的太阳，随着6月沙尘暴的到来太阳越来越暗。

低于2的“tau”

为了评估火星大气的透明度，工程师用一个名为“tau”的测量值来标记。“tau”值越高，机遇号可用的阳光就越少。火星上的沙尘暴阻挡了抵达地面的阳光，从而使tau”值大幅提升。

6月10日，机遇号测得的最后一个“tau”值为10.8。相比之下，它所在位置的平均“tau”值为0.5。

美国喷气推进实验室(JPL)的工程师预测，当“tau”值低于2时，机遇号的太阳能板才可能重新为它的电池进行充电。随着火星天空变得透彻，MRO探测器上的广角相机将监测渐渐可见的地表特征，从而帮助科学家估计“tau”值。

MRO探测器拍摄的画面，对比了沙尘暴前后火星相同区域的巨大差异。

两种方式监听机遇号来电

最近这段时间，地面工程师们每周都会用一种大型的天线，多次尝试与机遇号进行通讯。

这种天线就是美国宇航局大名鼎鼎的”深空网“（DeepSpaceNetwork，简称DSN），通常用于行星探测器与地球之间的通讯联络。在预定的唤醒时段内，深空网天线将先向机遇号发送一个信号，然后等待机遇号发回的回应信号。

除此之外，美国喷气推进实验室的无线电团队还用到了深空网天线上的一个特殊设备，可以检测更广的无线电频率。每天，他们都会记录大部分火星白天时段来自这颗红色星球的任何无线电信号，然后在从中寻找机遇号的”声音“。

三种故障模式

当机遇号出现故障时，它将进入所谓的”故障模式“，自动采取措施维持其健康状况。目前，地面工程师正为三大关键故障模式做准备。如果我们能够收到机遇号的回应，机遇号很有可能处于这些状态。

低电量模式——工程师假设机遇号在6月10日停止，通信后不久即进入低电量故障。这一模式将导致火星车休眠，假如阳光充足能够充电，火星车将会苏醒。

时钟故障——在休眠状态下运行，机遇号的时钟至关重要。如果机遇号无法知道当前的时间，它就不知道在什么时候应该尝试与地球”打电话“。一旦出现这种情况，机遇号将依照所处的环境，如阳光的增加来对时间做出假设。

通信故障模式——当机遇号长时间没有收到来自地球的信号时，就将进入”通信故障“模式，警告其通信设备可能无法正常工作。进入这种模式后，它将开始进行自检，并尝试不同的方式与地球进行联络。

如果收到回应会如何

如果接收到机遇号发出的第一个回应信号，我们在几个星期后才可能收到第二次。届时，机遇号就像患病昏迷的病人一样，完全康复需要时间。

对工程师而言，他们需要获取到足够的信息才能对机遇号对症下药，而在这之前还需要与机遇号通好几次”电话“。

工程师首先就是要了解火星车的详细状态。他们会向机遇号了解电池和太阳能电池的历史数据及温度情况。如果时钟已经走时不准，将被重新设置。机遇号还将进行自拍，以便检查一些关键部件上是否沾有沙尘。它还会对测试执行器进行拍照，以便检查是否有沙尘进入内部，影响其关节的活动。

一旦收集齐了所有这些数据，工程师将投票决定是否着手准备开始全面恢复机遇号的工作。

2007年10月，照片显示勇气号的背面及太阳能板几乎都被沙尘覆盖

无法逆转的电池损耗

即使工程师收到了机遇号的回应，这辆火星车也很有可能不再是原来的状态了。

火星车的电池有可能因为电量过低，再加上长时间没有充电，它们的容量将有所损耗。这可能将影响火星车未来的持续运行。比如在冬季需要运行加热器，电池将无法保障供能充足。

灰尘通常不是一个问题。以往的沙尘暴，通常会给火星车的相机镜头上抹上一层灰尘，但大部分会随着时间推移而渐渐洒落。至于那些残余的灰尘，通过校准，对拍摄不会造成什么影响。

2007年10月，照片显示勇气号的背面及太阳能板几乎都被沙尘覆盖

给机遇号寄语

想必你也和机遇号团队的工程师一样想念这辆孤单坚强的火星车。现在，登陆美国宇航局的网站，你可以给机遇号发送一张电子明信片，并与全球的网友一块分享。(dogstar)