在1997年一个夏日的下午,NASA要求一艘宇宙飞船做一件任何精密机器都不应该做的事情。经过七个月的火星之旅,“火星探路者号”在膨胀的气囊包裹下撞击火星,像卡车上扔下来的设备一样在地面上跳跃,然后才展开成一个实验室。

“火星探路者号”使用气囊着陆火星,在停止前弹跳了大约15次,最高弹至50英尺。这种“沙滩球”式的着陆方式帮助运送了“旅居者号”,这是第一辆在火星表面行驶的机器人火星车。

1997年7月4日,“探路者号”进入稀薄的火星大气层,在防热罩和降落伞的作用下减速,在接近地表时启动火箭,并以大约31英里/小时的速度撞击地面。NASA表示,这艘包裹着气囊的飞行器弹跳了大约2.5分钟,最终在其首次撞击点约0.6英里处停了下来。[1]

在桑迪亚国家实验室的高空舱内,气囊的想法必须先在微缩模型中进行“蹂躏”,NASA才能完全信任它。工程师们建造了一个0.38比例的模型,运行计算机预测,改变周围的压力,以模拟速度投放硬件,并观察唯一重要的结果:一个足够粗糙但仍能正常工作的着陆器。技术论文的动词是“验证”,但这个过程更普通。他们反复排练坠毁,直到坠毁成为机器的一部分。[2]

在“探路者号”成为一项科学任务之前,它必须经受住预期的“失态”。建造它的人正在制造一台精致的机器,这台机器可以被抛向火星,但仍能“醒来”。他们的信心来自于练习其“丑陋”的部分:跌落、撞击、弹跳以及在一切展开之前的停顿。

“旅居者号”从着陆器上滚下,它小到几乎像个玩具,根据《大英百科全书》记载约重23磅,但它改变了火星探测的面貌。“探路者号”搭载了一个移动侦察兵,它可以靠近岩石,测试土壤和石头,并将着陆点从一张明信片变成了一个有任务、有车辙、有命名岩石、每天早上从地球发送指令的地方。[3]

每条指令都抵达了一个最初是坠毁地点的地方。截至9月27日,该任务已发回23亿比特的信息,超过16,500张着陆器图像,550张火星车图像,岩石和土壤的化学分析数据,以及气象数据。NASA表示,这些结果支持了古老的火星曾经比“探路者号”拍摄的干燥平原更温暖湿润的观点。[1]

沙滩球的形状与人类的尊严格格不入。这就是为什么这次着陆仍然显得如此迷人。NASA并没有让这次抵达优雅无比。它用织物气囊包裹住一台机器,任由物理法则将其撞击,等待弹跳停止,然后打开了“花瓣”。第一辆火星车在那些首先承受了撞击的褶皱气囊旁开始了它的工作。


资料来源

  1. NASA科学:火星探路者号
  2. NASA技术报告服务器:火星探路者号气囊冲击衰减系统
  3. 大英百科全书:火星探路者号