北京时间1月5日消息据国外媒体报道,美国国家航空航天局的“勇气”号和“机遇”号两个火星探测器正在迎来他们的三周年“长寿”生活,而且是老当益壮。
“勇气”号和“机遇”号火星探测器出人意料的长寿命给了美国国家航空航天局一个在火星之上实地检验一些新技术的机会,这些能力既包括本次任务的内容,也包括未来任务中的内容。“勇气”号探测器于1月3日(太平洋标准时间)开始它第四年的历程,而“机遇”号火星探测器则是在1月24日。除了继续完成科学观测任务之外,他们还要开始实验四项新的项目,包括对上传给它们机载计算机的飞行软件进行修正。
新技能之一是让太空飞行器能够核对图像并识别其特点类型。这是基于为美国国家航空航天局名为“智能太空飞行器”太空技术开发的软件。
“勇气”号火星探测器已经拍摄了许多活动中的尘暴图像。而对于云层图像两个探测器也都拍摄了不少。但直至现在,地球上的科学家们还不得不从众多的由火星上传回来的图像中去挑选出那些比例很小的有价值图像。随着新的智能技术的运用,这两个探测器将能够识别尘暴或云层图像并只将与之相关的相关图像传回地球。工作效率的提高能节约出更多的通信时间用于额外的科学研究。
为了识别尘暴,新的软件希望通过用同一视野中几秒钟时间内、彼此相连的图像的变化来识别;而云层的识别则希望通过发现在它认为是一幅天空的图像中没有统一的特征。
另外一个新的特点叫作“可视目标追踪”。这一新技术能够让火星探测器在运动中保持对指定的场景识别。位于美国加利福尼亚州帕萨迪纳的美国国家航空航天局喷气推进实验室负责“勇气”号和“机遇”号火星探测器飞行软件小组负责人哈勒德·阿里(音)说,“探测器能够保持对其的目标模板进行更新。例如,一块岩石在探测器靠近它时会显得更大,或者从不同的角度来看形状会发生变化,但探测器还是会知道这是同一块岩石。
“可视目标追踪”技术还可以和第三个新特点结合起来,自主计算出将机械臂上的联络装置到哪里是安全的。在现在的探测任务中,只要探测器抵达一个新的地点,地球上的控制组成员就要估算好新的地点的图像,以决定探测器第二天将它的联络装置放在哪里。在对新的软件进行测验并投入使用后,控制组成员就有了新的选项,可以让探测器在抵达一个新地方的当天就为其自己的联络装置找到一个避风港。
新的软件还将改善两个火星探测器自主导航规避风险的能力,这主要通过它们曾经建立起来的周边环境模型来实现。这种新能力是由卡内基·梅隆大学和喷气推进实验室联合开发出来的。喷气推进实验室火星探测器项目主管约翰·卡勒斯博士(音)说,“此前,这两个火星探测器只会解决绕开障碍物这样的问题。如果它们遇到了障碍或风险时,它们会后退一步再试验另外一条路,如果另外一条路不行,那么它们就还要换一个方向,再换一个方向。有时,探测器可能找不到一个解决方案。利用新的软件以后,探测器将在复杂地形导航方面更加聪明,能够预先考虑几个步骤。这能够避免走进死胡同。甚至它还够找到走出死胡同的路。”
卡勒斯指出,“这些火星探测器是测试对那些未来火星计划十分有用的软件的宝贵资源,而且并没有妨碍我们继续进行的探测计划。新的软件将成为为火星科学家实验室制作飞行软件的基准点,它对于控制‘机遇’号与‘勇气’号探测器也是很有帮助的。”美国国家航空航天局的“火星科学家实验室”是研制中的下一代火星探测器,计划于2009年发射。
“机遇”号与“勇气”号火星探测器已经在火星上超出最初预计——90个火星日——工作时间的11倍。“勇气”号已经跋涉了6.9公里,而“机遇”号则跋涉了9.8公里。“勇气”号发回了88500多幅图像,而“机遇”号则发回了80700多幅图像。
现在,“勇气”号探测器正在研究一处隆起的岩石和土壤,它的太阳能电池板斜对着太阳以接收火星上冬天的阳光。“机遇”号探测器正在探测“维多利亚坑”,在那里坑壁岩石层所透露出的火星历史时间跨度要比探测器以前探测获取信息大得多。
登陆火星以来,“机遇”号的最大发现就是矿物及岩石结构证据,指出了在很久以前至少在火星的一个地区表面上曾经存在过大量的水并发生溢流现象。“勇气”号探测器则发现了某种形式的水改变了某些土壤和岩石的矿物成分的证据,这些土壤与岩石位于比探测器着陆的平原更加古老的山丘。
这两个火星探测器还有一些其它的成就:
——“机遇”号分析了一系列暴露的岩石层,这些岩石层见证了当岩石层进行沉积以及造成以后发生变化的环境条件的多次改变;风形成的沙丘的堆积与消失以及水线的变化。
——“勇气”号记录下了尘暴的形成与转移,这一事件已经做成了录像片段。这些资料为研究火星大气与地表之间相互作用提供了机会。
——“机遇”号与“勇气”号还在火星上发现了金属陨石。
美国国家航空航天局火星技术计划和新千百年计划共同资助了包括新飞行软件在内的新的技术能力的开发。
(来源:腾讯科技)