NASA 的火星轨道飞行器 MAVEN 在“与时间赛跑”中获救

美国宇航局的 MAVEN 宇宙飞船是一个火星轨道飞行器,现在已经有将近十年的历史了,在经历了几个月的安全模式后,它又恢复了运行。美国宇航局最近宣布,在从问题中恢复后,火星大气和挥发性演化飞船于 2022 年 5 月 28 日恢复了科学运行。

问题始于 2022 年 2 月,当时航天器的导航系统出现问题,意味着它无法再确定其方向。该团队于 2 月 22 日与航天器失去联系,当时它正在对其惯性测量单元 (IMU) 执行例行操作。飞船上有两个 IMU,一个主要的,一个备用的。这些设备使用陀螺仪和加速度计来测量航天器的运动,作为导航系统的一部分。两个 IMU 都停止工作,因此虽然航天器可以启动并操作其他仪器,但它无法确定其在太空中的位置。

MAVEN 宇宙飞船在火星轨道上的插图。
MAVEN 宇宙飞船在火星轨道上的插图。美国国家航空航天局

重新启动并切换到备用计算机后,MAVEN 确实设法从第二个 IMU 获取数据。但这个 IMU 已接近其使用寿命,因此必须将航天器置于安全模式,即最小操作模式,以防止损坏 IMU 或任何其他系统。

由于备用 IMU 只能持续这么长时间,团队赶紧完成他们一直在研究的导航替代方案。该系统使用恒星来确定航天器的位置,而不需要 IMU。在 NASA 所描述的“与时间赛跑”中,航天器制造商洛克希德马丁公司的团队不得不提前五个月开发出这种新模式,以便将其部署到 MAVEN,以便航天器能够继续工作。

当团队在 4 月将新软件上传到 MAVEN 时,他们关闭了备份 IMU 的电源,以保存它以防将来再次需要它。他们测试了新系统并为轨道飞行器的仪器供电,一旦确认一切正常,航天器就恢复了全面运行。

除了收集火星大气层的数据外,MAVEN 还充当通信中继器,在火星探险者(如毅力号火星车和地球)之间中继数据。随着这两种能力的恢复活动,美国宇航局表示它应该能够在未来继续运行,尽管该团队需要在每年需要 IMU 的少数几次内找到新的方法来控制航天器。

“这是该任务面临的一项关键挑战,但由于我们的航天器和运营团队的工作,MAVEN 将在本世纪末继续产生重要的科学成果并作为地面资产的中继器运行,”MAVEN 的 Shannon Curry 说加州大学伯克利分校的首席研究员在一份声明中说。 “我为我们的团队感到无比自豪。”


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