着陆火星——一场惊心动魄的立方星限时营救

作者：Elizabeth Howell

翻译：王婧彧

校对：王茸 徐钒

美编：崔郁

后台：库特莉亚夫卡 李子琦

原文链接: https://www.space.com/nasa-marco-mars-cubesats-nearly-lost.html

在完成2018年11月26日NASA洞察号火星登陆器着陆的信号中继任务后，立方星MARCO-B发回了一张这个红色星球的离别照。

Credit:NASA/JPL

首个行星际立方星在重大时刻的前夕失联了，这迫使NASA的科学家们展开了一场限时营救。

这两颗立方星是NASA投入了1800万美元的MarCO（火星立方体一号）任务的一部分，旨在证实微型卫星也能够参与深空探测任务。但是，任务团队还想让它们为2018年11月26日的洞察号火星登陆器的登陆任务提供中继服务。

MarCO立方星示意图

Credit:NASA/JPL-Caltech

然而，就在登陆的前一天，MarCO-B在JPL（NASA喷气动力实验室）进行的远程“登记”中突然消失了，任务的首席工程师安德鲁·克莱施在10月25日举办的国际宇航大会上透露了这一消息。克莱施回忆道，任务团队一整天都在检查故障树，直到第二天的早上6:05（北京时间11月25日21点）MarCO-B终于出现了，显然它是自动修复了姿态控制问题。到了早上6:30，克莱施自豪地告诉任务管理者两颗立方星都已经准备就绪。

但是45分钟之后，MarCO-A又消失了。

那时，做什么都来不及了。JPL已经通过NASA的深空网络（DSN,
Deep Space
Network）中用来联络太阳系中遥远飞行器的望远镜向洞察号和MarCO发送了最后的命令。所以，工程师们能做的只有等待。克莱施说:“我们不知道几个小时之后的登陆任务中会发生什么。”幸运的是，MarCO-A和B在晚上12:14都联络上了，并且成功地中转了洞察号登陆的数据，给工程师们发回了对未来任务极其宝贵的进入大气层、降落和着陆的信息。MarCO-B甚至拍摄了一张火星的别离照，使用的是价值200美元的摄像机，这对于一个公文包大的探测器执行的技术示范任务来说再适合不过了。

幸好，洞察号安全着陆，团队也找到了MarCO-A短暂消失的原因。克莱施说这是因为卫星用来导航的星跟踪器被火星反照影响了。克莱施补充道，“我们吸取到的另外一个教训就是：重要的不仅仅是任务开始时发生了什么，还有当飞行器到达另外一颗行星时发生了什么。”

MarCO作为首个离开地球轨道的立方星任务，也是第一批面对抵达其它行星所带来的种种问题的小飞行器。通常来说，这样的小飞行器是无需为这样的问题而担忧的。为了解决NASA的火星勘测轨道飞行器不能很好地处于预定轨道范围以把降落数据发回地球的问题，MarCO便诞生了。洞察号团队对于降落的数据十分执着，因为人类在成功登陆火星之前已经失败了太多次。所以，解决办法就是让两颗立方星乘坐2018年3月发射洞察号的联合发射同盟宇宙神5号运载火箭(Atlas
V rocket)的经济舱，也就是把它们放在喷管的旁边发射升空。（相比之下，坐一等舱的洞察号就舒服多了~）

克莱施展示了一个视频，视频里JPL的人员对这一提议持怀疑态度，一个人还对着镜头滑稽地耸了耸肩。但是，因为NASA希望能尽可能多得利用这次行星际任务得到的数据，这个想法是有价值的。NASA已经在开发用在远超地球轨道的其他立方星了，比如用来观测月球撞击坑的月球手电筒(Lunar
Flashlight)和收集从地球旁边呼啸而过的小行星的数据的近地小行星侦察机(Near-Earth Asteroid
Scout)。这两个小型探测器和其他探测器计划于2020年或者2021年搭乘NASA的新一代太空发射系统的首射发射升空。

MarCO利用了创新性的技术来与DSN联络，最初的几天一切都按照计划顺利进行。两个小飞行器从宇宙神5号上分离，预演了它们的任务并通过了常规检测。但是在半路上，MarCO-B的燃料管发生了泄漏。团队利用从行星猎手——开普勒太空望远镜那儿学来的招数，利用太阳光压维持其角度。

克莱施说，他对于MarCO取得的成绩很自豪：发回了火星的照片，中继了任务收集到的97%的数据，并且这项任务得到了50亿次的广告印象（可以理解为有50亿次浏览）。他说，“这是我们探索火星的一大步，我们超越了预期！”

『天文时刻』 牧夫出品

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通往火星之路

影像来源: John Chumack