失去的机会：在 15 年的漫游之后，NASA 开拓性的火星探测器走向终结

编者注：在 2019 年 2 月 13 日，在最后一次尝试重新建立联系之后，NASA 官员宣布“机遇号”探测器在火星上执行的 15 年任务正式结束。

2018 年 6 月 10 日下午，NASA 的“机遇号”探测器陷入尘埃之中，收到了来自地球的最后一条指令。拍摄一张太阳的照片，深空网络用代码唱道。发送遥测数据。

探测器的相机几乎无法穿透所有旋转的尘埃，这些尘埃是被一场席卷全球的风暴吹到空中的。天空正在变暗，“机遇号”的电池由阳光供电，正在耗尽。回复是严峻的。最后传输的图像显示，太阳辐射强度只有风暴前水平的四十分之一。电力很低：只有 22 瓦时，远低于太阳能电池板上正常的 300 瓦时。这只够一台典型的食品加工机运行大约五分钟。

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地球上的管理者准备让“机遇号”在尘暴中蛰伏，这是在机器人占据火星四十多年来见过的最严重的此类事件。6 月 10 日，探测器短暂地醒来，但它的能量太低，无法发送消息回家，然后就沉默了。在接下来的几周里，“机遇号”会变得寒冷。每个人都希望一旦风停了，火星天空晴朗了，太阳能电池板就能充电到足以唤醒探测器并提示它呼叫回家。

因此，“机遇号”等待着，每个关心它的人也都在等待，而火星则平静了下来。最终在九月，来自星球另一端传来好消息；轨道飞行器和“好奇号”探测器看到大气层正在变得晴朗。然而，“机遇号”仍然沉默。

NASA 的人们开始尝试唤醒它。到 1 月 22 日，他们已经发送了 600 条恢复指令。这些代码，按照设计，不能是哀怨的。但人类可以，他们中的许多人开始发送自己的信息。这些信息与其说是发给探测器的，不如说是发给彼此的，而且它们大体相同：醒来，奥皮。回来吧。

奥皮没有醒来。上周NASA 官员宣布，正在向仍然沉默的探测器发送一套新的指令，指示它——实际上是在恳求它——重置其时钟并在其无线电天线之间循环。但即使是乐观主义者也承认，这最后一搏的努力成功的可能性很低。

看来，该机构很快将被迫宣布探测器的任务完成——以及具有传奇色彩的火星探测漫游者计划正式结束。“机遇号”已经在红色星球上坚持了 15 年，比其 90 天的保修期长了 61 倍。在 NASA 的星际探险家家族中，“机遇号”将被其后代探测器“好奇号”以及它的表亲“洞察号”着陆器所超越。它先于其最亲近的亲属——它的双胞胎“勇气号”而逝世。

当科学家和工程师们努力应对探测器已经走到尽头的日益增长的确定性时，他们中的几位表现出哲学家的风度，甚至以他们有分寸的乐观态度表示庆祝。但他们的悲伤是显而易见的。“你总是可以回顾过去说，‘这是一辆远远超出其预期寿命并完成了很多工作的探测器。’但这并不能消除悲伤，”空间科学研究所的大气科学家马克·莱蒙说。“想到悲伤与机器联系在一起是很奇怪的。但它是我们生活的一部分。我们担心它；我们考虑它的电力、能源使用，就像一种护理和喂养的事情。它不仅仅是一台机器。它显然是那样，但也是与每个人息息相关的东西。我们经历了 15 年的生活，在这 15 年里，在火星上操作探测器是其中唯一不变的事情，”他指出。

走向成熟

“勇气号”和“机遇号”，也被正式称为火星探测漫游者 A 和 B，是装备精良的机器人地质学家。它们都配备了一个五英尺高的、顶部装有摄像头的脖子，称为桅杆，以及岩石研磨工具、铲子和多个光谱仪，用于探测矿物和岩石成分。它们的设计寿命为三个月——NASA 发送了两辆，部分原因是该机构想对其中一辆可能无法到达的情况进行对冲。“无论是工程团队还是科学团队，没有人想到‘机遇号’在 15 年后还能运行。这只是一辆制作精良的美国车辆，”该任务的副首席研究员、圣路易斯华盛顿大学的行星科学家雷·阿维德森说。它们共同彻底改变了我们对这个最像地球的星球所知的一切。

“机遇号”于 2004 年 1 月 25 日降落在火星上的一个小洼地中，名为鹰坑，仅在“勇气号”降落在星球另一侧 20 天后。当时 15 岁的阿比盖尔·弗雷曼痴迷于天文学和星际迷航，并在行星学会赞助的比赛获胜后，当晚来到了喷气推进实验室。

“这太棒了。当它从鹰坑发回照片时，它与我们见过的任何火星照片都完全不同。那里有光滑、黑暗的沙子，完全是外星的，”她说。“科学家们开始说，‘哦，我的天哪，那里有基岩，我看到了交错层理，’他们非常兴奋。我当时想，‘等等，你可以把这个当成一份工作？你可以看到那些，看看那些照片，并理解它意味着什么？’”

今天，弗雷曼是探测器的副项目科学家，直到六月份，她每天都与工程师和科学家一起设计探测器的活动。在 JPL 度过那个夜晚之后，她继续在大学学习行星地质学，并在华盛顿大学攻读研究生，在那里她师从阿维德森。许多火星地质学家在他的指导下获得了博士学位；他在地球与行星科学系的办公室既是“机遇号”的中心，也是行星数据系统的所在地，该系统存档并分发美国机器人从其他岩石世界收集的每一条信息。从某种意义上说，华盛顿大学是“机遇号”的精神家园，与 JPL 的任务控制中心和康奈尔大学的探测器研究办公室一样。

当弗雷曼在 JPL 找到这份工作时，前实验室主任查尔斯·埃拉奇鼓励她画一张图表，将她的生活与“机遇号”的生活进行比较。她标记了“高中毕业”或“获得博士学位”等里程碑，以及“探测器发现石膏”和“探测器达到马拉松距离”等探测器里程碑。她仍然保留着这张图表。“你只是看到这辆探测器一直都在那里，它真的让人感觉到这东西已经运行了多久，”她说。“探测器literally设定了我的人生轨迹。”

尘卷风、“蓝莓”和世界闻名的岩石

“机遇号”和“勇气号”的任务是寻找火星上存在古代水的证据——它们确实找到了，而且量很大。它们发现了被流水塑造的奇怪岩层。它们发现了很久以前可能适合微生物生存的粘土层。“机遇号”研究了 100 多个单独的陨石坑，并在第四行星表面行驶了超过马拉松的距离。这对双胞胎探测器以前所未有的方式将火星带入了生活。

在任务开始一年后，探测器的太阳能电池板上慢慢积累了灰尘——火星风化层是像面粉一样细的粉状物质——它们的太阳能收集能力慢慢下降。有一天，“勇气号”的太阳能电池板突然变得干净了。工程师们感到困惑，并仔细检查了探测器的自拍照，以弄清楚发生了什么，莱蒙回忆说。

“它一夜之间就发生了。你可以看到桅杆后面的痕迹，桅杆后面的风尾，尘埃被吹走了。然后我们开始在图像中看到尘卷风，”他说。“我们将一系列静态图片与导航相机放在一起，制作了数十个尘卷风电影。那些太酷了，因为它们让火星变得动态。突然之间，我们可以看着火星，看到事情正在发生。它不仅仅是一个上面有岩石的星球。”

通过“机遇号”，即使是岩石也拥有了自己的生命。“机遇号”发现了奇怪的风蚀“风成”岩石、富含铁的球体，昵称“蓝莓”，甚至是陨石。首席探测器驾驶员希瑟·贾斯蒂斯在“机遇号”着陆的那天正好满 16 岁，她发现了所有岩石中最著名的一块。

经过数月的训练，贾斯蒂斯在 2014 年 1 月 4 日获准进行她的第一次单人驾驶。她的工作是告诉“机遇号”转弯，稍微向一侧移动，并将其机械臂放在团队想要钻探的一些基岩上方。几天后，“机遇号”发送了一些图像，以便工程师可以验证它是否在正确的位置。“我们正在看照片，那里有基岩，然后一位科学家说，‘嘿，那里有些东西以前没有的。’他们就像，‘嘿，是不是探测器上的什么东西掉下来了？’”贾斯蒂斯回忆说。“我开始慌了。别告诉我我在第一次驾驶时弄坏了什么东西！”

图像中出现了一个丰满、圆润的白色物体。它像一个果冻甜甜圈。团队疯狂地指示“机遇号”拍摄自拍照，以便他们可以确定是否有任何硬件丢失，但一切都很好。然而，互联网却不好。世界各地的头条新闻都在猜测该物体是一条消息、一个外星生命形式、来自外星生命形式的消息以及其他不太可能的场景。星际迷航的演员威廉·夏特纳在 Twitter 上开玩笑说，NASA 应该解决“火星岩石投掷者”的问题。一位私人公民提起诉讼，声称这块岩石是一种真菌孢子，并试图迫使航天局进行调查。

最终，团队确定“机遇号”开过一块岩石，将其翻转并从其表面刮掉一些泥土，以露出下面的白色。“对于我们所有人来说，弄清楚如何在不做得太过分或危及探测器的情况下获得最有趣的科学，这真的是一个有趣的平衡，”贾斯蒂斯说。“那里没有人看着它，并在出现问题时阻止它。”

贾斯蒂斯指出，大多数团队成员都喜欢这辆探测器，但他们更喜欢彼此，以及他们思考的金属盒子所代表的人与人之间的联系。“对于我们来说，聚集在一起，发挥我们所有的专业知识，去探索另一颗行星，这真的很令人兴奋。想到失去它……”她停顿了一下。“这不仅仅是失去硬件，而是想到失去我们与火星的联系。”

漫长的告别

2018 年 9 月 14 日，即“机遇号”火星日 5,204——那是 5,204 个火星日，比地球日略长——我坐在阿维德森的办公室里，当时他正在撰写一篇科学论文，总结探测器在其最终安息地——奋进陨石坑边缘——的一些发现。阿维德森和其他科学家正在争论他们昵称为“毅力谷”的三角洲状特征的性质，“因为我们从未想过我们会到达那里。”它可能是风蚀形成的，也可能是水的作用。这位机器人地质学家一直在试图找出答案。

阿维德森说，他专注于探测器的遗产，并将他的感受描述为哲学的。他说话轻声细语，深思熟虑，是一位完美的科学家。但即使是他也用拟人化的术语谈论“机遇号”，解释说在没有足够电力的情况下，“她又睡着了”，并将其功绩比作一个最喜欢的爱冒险的表亲的旅行。科学家和 JPL 的工程团队之间的每周电话会议让每个人都了解最新情况，但也像一个大家庭围绕着一个生病的亲人一样，成为了保持彼此联系的借口。

阿维德森以前经历过这种情况。自“海盗 1 号”以来，他参与了每一次火星任务，“海盗 1 号”是第一个从另一个星球表面发回照片的着陆器，并且目睹了许多机器人的来来往往，最近的是“机遇号”的双胞胎“勇气号”。

“勇气号”一直持续到 2010 年 3 月，当时它部分由于两个车轮损坏而陷入松软的沙床中。它无法将其太阳能电池板转向正在冬季地平线上缓慢下沉的太阳，NASA 在 2011 年 5 月宣布任务结束。在那 14 个月的等待期间，前任务经理迈克·西伯特偶尔会在半夜开车去 JPL，有时在凌晨 2 点到 6 点之间，希望能听到信号。“我的想法是，每次你这样做，这都可能是转变。你从航天器收到一个音调，然后突然你就全速运转了，”他回忆道。

他继续在“机遇号”上工作，直到 2017 年 6 月，当时他离开 JPL 去科罗拉多州博尔德市找了一份新工作。西伯特和他的妻子在他最后一次轮班五天后结婚。他们想在夏天的星期六举行婚礼，所以他们选择了 6 月 10 日：“勇气号”的发射日期。“失去‘机遇号’会很痛苦，无论如何。但这是有史以来最成功的地表任务——句号，”他说。“当失去联系时，我没有在那里试图弄清楚，我们如何恢复联系，这让我很痛苦？如果我碰巧在帕萨迪纳，我能做的最多就是给我的朋友买些啤酒。”

康奈尔大学的史蒂夫·斯奎尔斯是该任务的首席研究员和教父，他说“勇气号”的逝去是崇高的，并认为“机遇号”也是如此。“我一直觉得这项任务只有两种光荣的结束方式。要么我们把这东西磨损了，要么火星伸出手来杀死它——我们无能为力，”他说。他无法说出他对“机遇号”的守灵夜会有什么感受，但预测气氛将既有庆祝也有悲伤。“我们拭目以待。我的意思是，我把我生命中的 30 年都投入到了这项事业中，”他说。“每一步，情绪都让我感到惊讶。这听起来很奇怪，但在发射时，说再见有点难。你倾注了你的心血和灵魂到这些东西里，然后把它绑在火箭上，把它射向太空——然后它就永远消失了。所以放手很难。我没想到会这样。”

在火星日 5,204 的午餐时间离开时，阿维德森送我下楼，我们在华盛顿大学鲁道夫大厅入口附近停在探测器的比例模型旁。我以前见过它，但每次我参观它时，它似乎都比我记忆中的更大。它的太阳能电池板像莲花一样向太阳展开，宽度和沙发一样宽。它的桅杆达到了我的视线高度。它的手臂，带有三个灵活的关节，比我自己的手臂还长。

我凝视着桅杆上像眼睛一样的摄像头，这是使探测器具有开放、宠物般面容的特征之一。我想象它停在离这里 2 亿公里的另一个岩石世界。它的太阳能电池板上覆盖着锈红色的面粉。它的关节变得吱吱作响，它的工具退化了，它突出的天线被飞沙磨砺。它正沿着斜坡向下看，前往一个可能在亿万年前有水流过的通道，在一个人们昵称为毅力谷的地方。橙色的天空略带尘埃，但正在变得晴朗。景色令人叹为观止。