本文最初发布于 The Conversation。
人类探索火星表面已经 超过50年。根据 联合国和平利用外层空间委员会的数据,各国已经在14次独立的任务中向火星发射了 18个人造物体。其中许多任务仍在进行中,但在数十年的火星探索过程中,人类在火星表面留下了许多碎片。
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我是一名 博士后研究员,研究追踪火星和月球探测车的方法。2022年8月中旬,NASA证实,火星探测车“毅力号”发现了一块在着陆过程中被抛弃的垃圾,这次是一团缠绕的网。这也不是科学家第一次在火星上发现垃圾。这是因为那里有很多垃圾。
碎片来自哪里?
火星上的碎片主要来自三个来源:废弃的硬件、失效的航天器和坠毁的航天器。
每次登陆火星表面的任务都需要一个 保护舱 来保护航天器。这个保护舱包括一个隔热罩,用于航天器穿过行星大气层时;还有一个降落伞和着陆硬件,以便能够软着陆。
航天器在下降过程中会丢弃保护舱的部件,这些部件可能会落在行星表面的不同地方——一个地方可能有下隔热罩,另一个地方有降落伞。当这些碎片坠落地面时,可能会碎成更小的碎片,就像 “毅力号”探测车在2021年着陆时发生的那样。这些小碎片随后可能会被火星的风吹动。
多年来,人们发现了许多小型的、被风吹动的垃圾——比如最近发现的 网状材料。今年早些时候,也就是2022年6月13日,“毅力号”探测车在着陆点1.25英里(2公里)外的岩石缝隙中发现了一个大型闪亮的隔热毯。 “好奇号”在2012年 和 “机遇号”在2005年 也都曾遇到过来自其着陆器的碎片。
失效和坠毁的航天器
火星表面 9个失效的航天器 构成了下一类碎片。这些航天器包括“火星3号”着陆器、“火星6号”着陆器、“维京1号”着陆器、“维京2号”着陆器、“索杰纳”号探测车、 曾失联的“比格尔2号”着陆器、“凤凰号”着陆器、“精神号”探测车以及最近失效的航天器“机遇号”探测车。这些大多完好的航天器,可能更应被视为历史遗迹而非垃圾。
磨损和撕裂对火星表面的一切都造成了损害。 “好奇号”的铝制车轮 的一些部件已经脱落,并可能散布在探测车的行进路线上。一些垃圾是故意的,比如“毅力号”在2021年7月 将一个钻头丢弃在表面,使其能够 更换一个新的、完好的钻头,以便继续收集样本。
坠毁的航天器及其碎片是另一个重要的垃圾来源。至少有两艘航天器坠毁,另外四艘在着陆前或着陆后不久失联。安全着陆到行星表面是任何火星着陆任务中最难的部分——而且 并不总是成功。
如果将所有发送到火星的航天器的质量加起来,大约是22000磅(9979公斤)。减去目前在火星表面运行的航天器(6306磅,即2860公斤)的重量,那么火星上剩下15694磅(7119公斤)的人类碎片。
垃圾为何重要?
如今,科学家们对火星垃圾的主要担忧是它对当前和未来任务的风险。“毅力号”团队正在记录所有发现的碎片,并检查其中是否有任何可能污染探测器正在收集的样本。NASA工程师也考虑过“毅力号”是否会被着陆碎片缠绕,但 已得出风险较低的结论。
火星上碎片真正重要的原因在于它在历史中的地位。这些航天器及其碎片是人类行星探索的早期里程碑。