三重挑战：“好奇”号在火星上最艰难的攀登

在“好奇”号（Curiosity）漫游车在火星上探索的时间快满11周年时，任务团队引导它攀登了一个陡峭而又极滑的斜坡，以进一步探索火星上的陨石坑。

8月5日，美国航空航天局（NASA）的“好奇”号漫游车迎来了它在火星上的第11个年头，这11年里，它一直在进行着它最擅长的事：研究火星的表面。这位无畏的机器人最近调查了一个绰号为“Jau”的区域，那里散落了数十个陨石坑，科学家们很少能在一片区域近距离观察到如此多的火星陨石坑。据估计，其中最大的陨石坑至少有一个篮球场那么长，不过大多数陨石坑要比这小得多。

“Jau”是“好奇”号的一个中转站，它将经由此地驶入夏普山（Mount Sharp）山麓。夏普山是一座高约5千米的山，数十亿年前被湖泊、河流和溪流所覆盖，山的每一层都是在火星古老气候的不同时期形成的，“好奇”号爬得越高，科学家们对火星地貌随时间变化的了解得就越多。

NASA的“好奇”号火星车正面临其火星探索任务中最艰难的一段攀登。视频来源：NASA/JPL-Caltech字幕制作：哇喳

在过去的几个月里，“好奇”号的登山之路是它执行任务以来最艰苦的一段旅程，此前，它也曾经历过更陡峭的山路和更危险的地形，但还从未遇到过这次这个斜坡带来的三重挑战：23度的大角度倾斜、湿滑的沙子，以及车轮大小的岩石。这三重挑战让“好奇”号在5月和6月艰难地进行了7次驾驶，让地球上的“好奇”号驾驶员苦恼不已。

NASA喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的“好奇”号漫游车驾驶员艾米·黑尔（Amy Hale）说：“如果你试过在海滩的沙丘上奔跑，你就会知道这有多难，我们基本上面临的就是这样的处境，只不过还外加了巨石。”

如何驾驶一辆火星车

黑尔是15名“漫游车规划员”（rover planners）之一，他们每天都要编写数百行代码来指挥“好奇”号的移动系统和机械臂。需要提到的是，他们并没有实时操作漫游车，代码指令会在前一天晚上发送到火星，而只有在漫游车完成指令后数据才会传回地球。这些工程师与科学家们协同合作，确定火星车的方向、要拍摄的照片，以及使用它长约2米机械臂上的仪器研究须要哪些目标。

但是“好奇”号的规划人员也要时刻注意危险。他们必须编写指令，以绕过尖锐的岩石，尽量减少“好奇”号车轮在不断冲击中所受的磨损。团队中的地质学家利用他们在地球上的实地经验，帮助找出较深的沙层和不稳定的岩层；在这次任务中，规划人员甚至还负责测量火星峡谷壁是否会阻碍“好奇”号与地球的无线电通信。

六轮登山

“好奇”号在爬到“Jau”的过程中从未遇到过危险：任务团队没有计划任何可能损坏漫游车的路线，规划人员编写的指令可以让“好奇”号在遇到任何意外时停止前进。当车轮打滑过多或车轮被大石块抬起过高时，就会发生意外停止，我们称之为“失误”（faults），在前往“Jau”的途中，“好奇”号已经多次遇到这两种情况。

“我们就像上是在玩不断停止、改换路线的宾果游戏。”喷气推进实验室的“好奇”号战略路线规划负责人戴恩·肖伦（Dane Schoelen）说，“每天我们来的时候，都会发现‘好奇’号因为这样或那样的原因出现了‘失误’。”

肖伦和同事们没有继续在原来的路线上苦苦挣扎，而是横向绕行，盯上了大约150米开外的一个地方，那里的坡度趋于平缓，至少看起来是这样：规划人员依靠NASA火星勘测轨道飞行器（Mars Reconnaissance Orbiter）提供的图像来大致了解地形，但从太空拍摄的图像无法准确显示那里的坡度究竟有多陡或是否存在巨石。

绕道将使“好奇”号前往“Jau”的旅程变长好几个星期，除非改道后的地形隐藏着更多的“惊喜”，如果是这样的话，绕道可能会白费力气，团队中的科学家们将不得不继续寻找另一条登上夏普山的路线。

幸运的是，绕道计划很成功，“好奇”号成功登上了斜坡。

“当我们终于翻过山脊，看到那令人惊叹的景致时，感觉棒极了。”肖伦说，“我整天都在浏览火星的图像，所以我能够非常真切地感受到火星的地貌。我经常感觉自己就站在‘好奇’号旁边，回望它爬了多远。”

自从开始艰难的爬升过程后，“好奇”号的科学家们便结束了对“Jau”陨石坑群的调查。陨石坑群在火星上很常见，当流星在火星大气层中碎裂，或者当碎片被更遥远的大型流星体撞击抛起时，就会形成陨石坑群。科学家们希望了解富含盐分的地形中相对较软的岩石是如何影响陨石坑的形成和随时间变化的。

尽管在火星上遇到了很多困难，但“好奇”号并没有放慢脚步，它很快就会再次出发，去探索夏普山上更高的新区域。

关于“好奇”号任务的更多信息喷气推进实验室是美国加州理工学院（Caltech）的一个部门，为NASA建造了“好奇”号，并代表NASA在华盛顿的科学任务理事会（Science Mission Directorate）领导这项任务。有关“好奇”号的更多信息，请访问：https://mars.nasa.gov/msl

参考来源：
https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-curiosity-rover-faces-its-toughest-climb-yet-on-mars