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火星探測器為何失敗率高

http://www.chinareviewnews.com   2011-11-23 10:52:32  


 
  食屍鬼的胃口
 
  迄今為止,中國的太空探測器所到達過的最遠位置,是日-地系統的“拉格朗日點”的2號位置。拉格朗日點是天體力學中的一個概念,指的是在兩個天體環繞運行的情況下,在空間放入第三個天體,使其與二者相對靜止。這樣的點一共有五個。中國的“嫦娥2號”在今年8月到達了其中一個點。
 
  拉格朗日點2號位置到地球的距離大約相當於地月距離的四倍,也就是大約150萬公里。與此相比,火星至少遠在5500公里以外的太空。
 
  自1960年10月蘇聯發射第一批火星探測器以來,蘇聯和俄羅斯、美國、歐洲、日本共進行過41次發射,其中失敗的占到了半數以上。所有的任務中包括了13次著陸任務,其中只有7架探測器在著陸後成功發回信號。美國宇航局在所有的火星探測活動中成功率最高,達到了65%。其發射的7架著陸探測器中有6架獲得了成功。
 
  如此之低的成功率,尤其是在1960和1970年代失敗多於成功的情況下,工程師們才創造出了“銀河系食屍鬼”這個怪獸。1960年代,當時的美國宇航局噴氣推進實驗室主任約翰.卡斯尼(John Casani)作了一幅畫,畫出了一個在火星附近專吃探測器的生物。
 
  當然,銀河系食屍鬼在現實中是不存在的。火星在那樣一個遙遠的距離上,帶來的問題首先是通訊上的困難。通訊信號的強度是與距離的平方成反比的。其次,飛往火星的時間要比去月球長得多,是以“月”而非“日”來計的。隨著探測器深入越來越寒冷的太空,到達火星時陽光的強度只有地球的一半,因而需要更多的太陽能板。
 
  “火星探測並非因超自然的危險而困難,它只是因為人類的疏忽和魯莽而困難。”奧伯格說,“莎士比亞曾寫到:‘布魯斯,是我們的錯,不怨星星……’對於我們的行星目標來說也是如此。”
 
  每一次失敗的火星任務背後都有具體的原因。1990年代,美國宇航局先後失去了兩架火星探測器,分別是1993年的火星觀察者號探測器和1999年的火星氣候軌道探測器。對於火星觀察者號的失敗,美國宇航局在其網站上寫道:“該任務在1993年8月22日以令人失望的結果告終,探測器在即將進入火星軌道前失蹤。”對於火星氣候軌道探測器的說法是,“工程師們總結,探測器進入火星大氣層時飛得太低了,可能導致燒毀。”
 
  然而,進一步考察會發現,火星氣候軌道探測器之所以會進入得太低,乃是因為設計人員將公制和英制單位搞混了。但是在奧伯格看來,這個原因也只是找了幾個替罪羊而已,“這個失誤之所以能把整個任務搞砸,問題並不直接出在那個層面上”。由於當時的任務被定性為“更快,更好,更廉價”方針的代表作,常規的“二次確認”被省略了;當有人發現錯誤時,他們得到的回答是“你們得證明我們偏離軌道了”,而此時探測器還尚未偏離。“對於太空安全,正確的措施應該是,假設一個威脅是存在的,除非你能證明它不存在,然後再進行下一步。”奧伯格評論說,“不確定性被用作了放棄確認的借口。”
 
  至於火星觀察者號,它之所以會失蹤,是因為它停止了無線電發射。而無線電之所以會中斷,則可能是它的燃料出現了洩漏,導致爆炸造成的。而燃料洩漏的原因,跟美國宇航員為了省錢,將一個地球衛星的硬件改造後使用有關。這種硬件原本只是用於飛行6個小時到地球同步軌道上去,而現在被用於長達一年的行星際飛行。
 
  對於這些“真正”的原因,美國宇航局一度避而不談,這讓奧伯格在一篇文章中寫道:“納稅人為這些教訓買了單,美國宇航局需要更公開、更徹底地分享它們。”
 
  但他也高興地看到,美國2005年發射的火星偵察軌道器的團隊吸取了以上兩次失敗任務的教訓,讓這次任務變得非常成功,探測器直到今天仍在運行。它最近發現了火星上曾經有水流的新證據。
 


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