NASA的“好奇号”火星车在火星上已运行13年，工程师们通过提升其自主性和多任务处理能力，使其更加高效。这些改进充分利用了其多任务放射性同位素热电发电机的能源，使其在探索火星古代气候变化、从湖泊河流转变为寒冷沙漠的过程中保持充足动力。最近，“好奇号”进入了一个充满“盒状构造”的区域，这些由数十亿年前地下水形成的硬化山脊可能揭示火星地下是否存在过微生物生命，进一步延长了火星宜居期的时间。

NASA好奇号火星车在火星上度过13年，获得新技能

自2012年好奇号火星车登陆火星以来，工程师们一直在寻找方法使其更加高效。这辆六轮机器人获得了更多的自主性和多任务处理能力，这些改进旨在充分利用其能源——多任务放射性同位素热电发生器（MMRTG）。效率的提升意味着火星车在继续探索火星古代气候如何从湖泊河流转变为寒冷沙漠的过程中，拥有充足的能量。

最近，好奇号进入了一个布满“蜂窝状结构”的区域，这些硬化山脊被认为是由数十亿年前的地下水流形成的。这些结构位于夏普山（Mount Sharp）上，可能揭示火星地下是否存在过微生物生命，从而延长火星宜居期的时间。

好奇号及其“兄弟”毅力号都使用MMRTG核能源，依靠衰变的钚颗粒产生能量并为电池充电。尽管MMRTG以其长寿著称（如1977年发射的旅行者号探测器至今仍在使用），但随着钚的衰变，电池充电时间变长，每日可用于科学任务的能量减少。

团队精心管理火星车的每日能量预算，考虑每个设备的能耗。尽管这些组件在发射前经过广泛测试，但在火星极端环境下，尘埃、辐射和剧烈的温度变化仍会引发意想不到的问题。

“在任务早期，我们更像是谨慎的父母，”NASA喷气推进实验室（JPL）的Reidar Larsen表示，“现在，我们的‘青少年’火星车正在成熟，我们信任它承担更多责任。就像孩子一次只能做一件事，但成年后学会多任务处理。”

更高效的科学任务

通常，JPL工程师会向好奇号发送一系列任务，火星车在一天结束时进入休眠状态以充电。2021年，团队开始研究是否可以将两到三个任务安全结合，减少火星车的活动时间。例如，好奇号的无线电定期将数据和图像发送给经过的轨道器，轨道器再将信息传回地球。火星车能否在驾驶、移动机械臂或拍摄图像的同时与轨道器通信？测试表明，好奇号可以安全完成这些任务，并且这些功能已在火星上成功演示。

另一个技巧是让好奇号在提前完成任务时决定休眠。工程师们通常会预留时间以防意外情况发生。现在，如果好奇号提前完成活动，它将提前进入休眠状态。通过让火星车管理休眠时间，第二天的充电需求减少。即使每次活动节省10到20分钟，长期积累也能最大化MMRTG的寿命，为未来的科学探索提供更多能量。

持续改进

多年来，团队一直在为好奇号实施其他新功能。机械臂的岩石粉碎钻头采样方式因机械问题进行了重新设计，驾驶能力也通过软件更新得到增强。当Mastcam（火星车的“头部”）上的一个彩色滤光轮停止转动时，团队开发了变通方案，使其仍能拍摄全景图像。

JPL还开发了一种算法，以减少好奇号岩石磨损车轮的磨损。尽管工程师密切监控任何新损伤，但他们并不担心：在行驶22英里（35公里）并进行广泛研究后，尽管车轮有一些穿孔，但仍能继续使用多年。（在最坏的情况下，好奇号可以移除车轮“胎面”的损坏部分，继续行驶。）

这些措施共同确保好奇号保持高效工作。

关于好奇号

好奇号由NASA喷气推进实验室（JPL）建造，由加州理工学院管理。JPL代表NASA科学任务理事会领导此次任务，作为NASA火星探索计划的一部分。Mastcam由圣地亚哥的马林空间科学系统公司建造和操作。

更多关于好奇号的信息，请访问：science.nasa.gov/mission/msl-curiosity

1. 对火星探索的积极支持

   • 评论1：作者“shmeeed”简单表达了对“好奇号”的支持：“Go Curiosity!”
   • 评论4：作者“Intralexical”对“好奇号”的多任务能力表示赞赏，并形象地描述其像“一人乐队”：“One man band Curiosity, patting its head and rubbing its stomach at the same time!”

2. 对火星探索的质疑与批评

   • 评论2：作者“svdr”指出社交媒体上关于火星图像的评论常常提到“加拿大德文岛”，认为这种现象令人沮丧：“When images of Mars are shown on social media, there always is a flood of 'Devon island, Canada' comments, so depressing!”
   • 评论3：作者“johnklos”批评技术人员的表述不够准确，认为不应错误地概括MMRTG的寿命：“Will the MMRTG’s plutonium decay more slowly if more electricity is used? No. So where’s the value in generalizing poorly?”

3. 对NASA预算削减的担忧

   • 评论5：作者“russellbeattie”对NASA预算削减表示担忧，认为这将导致探索项目被关闭，并批评领导层对科学缺乏理解和尊重：“The administration has proposed a 50% cut to NASA’s budget for the next fiscal year, but Congress pushed back and it looks like it’ll 'only' be a ~25% cut. Still a total bloodbath.”

4. 对探索任务后续发展的调侃

   • 评论6：作者“potato3732842”调侃探索任务在核心任务完成后，团队可以更自由地进行实验：“now that we’re done with the core mission stuff and Sauron’s gaze has averted (i.e. management has a new shiny to care about) we can really play cowboy putting it through its paces.”

5. 对网站可信度的质疑

   • 评论7：作者“thread_id”质疑网站的可信度，认为其既非NASA也非JPL，并提到URL和证书问题：“Does anyone consider the possibility that this site and content are neither NASA nor JPL? The URL is suspicious and certificate is not trusted.”