計算機故障致火星探測器墜毀

　　 ESA的2020火星探測器模型

　　圖片來源：ESA

　　這些日子以來，歐洲空間局（ESA）的工程師們一直在忙于尋找“斯基亞帕雷利”登陸器的墜毀原因。10月19日，“斯基亞帕雷利”登陸器劃過天空，在原計劃軟著陸前的不到1分鐘里，跌落在了火星表面。診斷“病因”迫在眉睫，因為許多同樣的技術也被用在了更大的“火星太空生物”項目（ExoMars）探測器上。而該探測器計劃于2020年飛抵這顆紅色星球。

　　如果2020年ExoMars探測器起飛，ESA必須說服其22個成員出資3億歐元填補2016年和2020年兩階段ExoMars項目的差額。ESA將于12月1~2日在政府部長會議上將闡述當前問題，以免賠了夫人又折兵。而英國帝國理工學院的David Southwood 表示，“斯基亞帕雷利”墜毀后，如果歐洲希望在探測太陽系上有所作為，確保ExoMars 2020的經費“是當務之急”。Southwood曾于2001年至2011年擔任ESA科學主任。

　　在部長級會議上，ESA官員將強調作為ExoMars 2016任務一部分的火星微量氣體探測器（TGO）的成功。隨著“斯基亞帕雷利”的墜毀，TGO進入了為期4.2天的繞火星軌道。下個月，TGO將開始調解科學儀器，尋找大氣中的甲烷和其他微量氣體，并弄清其源頭——不僅包括它們出自哪里，還包括是否來自地質源或生物源。

　　2017年3月，TGO將開始下沉入火星大氣層，并將在今年晚些時候開始產生科學觀測數據。“在火星軌道上，我們有100公斤的設備，以解答甲烷的秘密。”ESA 載人和無人航天部門主管David Parker近日在新聞發布會上說。

　　相比較對TGO數據產出的期待，“斯基亞帕雷利”如果成功著陸將收集的氣象資料則是后來添加的任務。隨著ESA羅塞塔任務的推進，歐洲公眾對空間探索日益關注，而“斯基亞帕雷利”的悲慘命運也引發公眾的強烈發響。

　　《科學》雜志報道稱，ESA工程師目前正利用數個來源得到的信息了解“斯基亞帕雷利”發生了什么：該探測器在下降過程中傳輸到TGO的數據、火星快車探測器使用的相同的信號組件以及一個陸基射電望遠鏡。所有數據均顯示，在預計著陸前50秒，“斯基亞帕雷利”的信號突然消失。

　　初步分析結果顯示，“斯基亞帕雷利”打開降落傘和防熱罩后，有部件出現了故障。用于減緩登陸器下落速度的推進器只點燃了 3 秒，而原定的點燃時間應該為 30 秒。這些情況由美國宇航局（NASA）拍攝到的照片推測而得，表明登陸器很有可能因下降速度過快而導致墜毀。

　　有專家表示，登陸器比預定時間提前了 30 秒打開隔熱板和降落傘，計算機認為已經著陸到火星地面了，因此推進器工作時間大大縮短。“斯基亞帕雷利”甚至還啟動了儀器，準備收集火星的天氣和電場數據。

　　10月20日，NASA火星勘測軌道飛行器（MRO）拍攝的一張火星表面圖像，捕捉到了日前在著陸火星前突然“失蹤”的“斯基亞帕雷利”的蹤影。因為與今年5月拍攝的火星表面相同區域圖像相比，新拍攝的畫面中出現了兩處新的特征，相信與計劃登陸火星的“斯基亞帕雷利”有關。

　　其中，一處被認為是“斯基亞帕雷利”降落過程中打開的直徑12米的降落傘，而位于降落傘以北1公里處，一處大約長40米、寬15米的深色模糊斑點則被認為是撞毀在火星表面的登陸器主體。

　　ESA表示，這個暗色污點可能是土壤受到“斯基亞帕雷利”的沖擊或爆炸形成的“傷痕”。而且，根據初步推測，“斯基亞帕雷利”有可能是從距離火星表面2千米至4千米高的空中開始下墜，并以超過300公里的時速撞向火星，但也不排除登陸器發生爆炸的可能性。MRO將利用高分辨率照相機拍攝更多該位置的圖片。

　　目前，“斯基亞帕雷利”的工程師感到“壓力山大”。原因是，ExoMars 2020探測器及其著陸系統已經成形。“斯基亞帕雷利”項目經理Thierry Blancquaert提到，許多部件完全“復制”了“斯基亞帕雷利”，并在明年需要運到俄羅斯進行集成。

　　也將用于2020探測器的下降過程中的軟著陸減速傘是同樣形狀，只不過由俄羅斯負責生產。自NASA于2012年退出ExoMars項目后，俄羅斯成為ESA的新伙伴。不過，2020年使用的降落傘將分兩段展開，并且最終的直徑為35米。

　　但未來項目使用的推進器將是不同的，并由俄羅斯聯邦航天局研發。而多普勒雷達測高儀和制導與導航控制系統將與“斯基亞帕雷利”的一樣。

　　ExoMars項目是歐洲發射火星快車軌道探測器后開展的第二個火星探測項目，主要目標是尋找火星上是否存在生命的證據。該項目分為兩個階段，目前正處在第一階段。實際上，該項目一直命途多舛。今年早些時候，由于ESA建造的探測器與俄羅斯減速傘的匹配問題，ExoMars項目就從2018年推遲到2020年。屆時，一個配備先進電子設備、火箭推進器、制導雷達和降落傘的火星登陸器將被送上火星，并釋放一臺約300公斤的火星車對火星展開地面考察，尋找生命跡象。（張章編譯）