居然又救回來了！NASA修好2億公里外的飛船，還想再用11年

你可能完全無法想象了！一艘2013年發射的飛船，在2億多公里的火星軌道上癱瘓，兩個感知自身狀態的組件，一個主要組件，一個備用組件都出問題了，在太空中漂浮了3個月后，美國宇航局（NASA）竟然把它修復了，并且創新開發了一套新的導航系統，讓這個早就超過設計壽命的飛船重新煥發了活力。

這艘飛船就是馬文（MAVEN），火星大氣與揮發物演化任務，2014年進入火星軌道，主要負責研究火星的大氣層。然而后來它又被賦予了更重要的任務，那就是為好奇號、洞察號以及去年登陸火星的毅力號提供中繼通信，把火星車的科學數據送回地球。

馬文是如此的重要，但在今年2月22日，馬文的地球團隊突然發現，馬文竟然失聯了！科學家們緊張了，馬文在一個近地點150公里，遠地點6200公里的火星軌道上運行，如果不能建立聯系，有可能在一段時間后墜入火星大氣層燒毀，

尤其不知道是什麼原因的情況下。

好在馬文的計算機設置了自動重置系統，科學家們在78分鐘后重新與它取得了聯系，才發現問題的嚴重性，他們可能將不得不失去這艘設計壽命兩年，但已運行近8年時間的飛船了。這究竟是怎麼一回事呢？

事情還要回到2017年。

馬文上有兩個慣性測量組件IMU，安裝有加速度計和陀螺儀，相當于人類的內耳，負責感知飛船的方向，并讓馬文保持正確的姿勢和方向——這絕對是飛船上最重要的系統之一，因為這兩個組件失靈，馬文就無法保持正確姿勢，太陽能電池板就無法充電，天線也無法對準地球進行通信，甚至可能因無法調節軌道而墜入火星大氣層燒毀。

這兩個IMU組件，IMU-1作為主用，IMU-2作為備用。2017年年底的時候，科學家們發現，IMU-1出現了嚴重問題，因而將飛船切換到了IMU-2上。但到了2021年底，科學家們發現，IMU-2也出現了嚴重磨損，比原來預期的時間要快得多，這該怎麼辦呢？

最好的辦法當然是再次切換回到IMU-1上，而時間就定在了今年的2月22日，不幸的是，就在切換的時候嚴重問題出現了，

馬文和地球失去了聯系。

聯系恢復后，科學家們發現，飛船一直在嘗試啟用IMU-1但無果，因而不得不將飛船切換到備用計算機，再將IMU重新切換到IMU-2上，但飛船也進入了安全模式，中止了對火星大氣層的探測和中繼任務。馬文是火星軌道上3個可以中繼的探測器之一，由于傳輸數據速度較快，承擔了極為重要的中繼任務，中止運行，意味著整個火星探測任務的縮水。

由于IMU的問題由來已久，此前科學家們已提出了開發一套全新的導航模式——全星模式（all-stellar mode），讓飛船完全拋開IMU，利用它看到的恒星和內置宇宙圖的匹配來確定姿態，初步計劃是在今年10月份完成。

但這樣一來，馬文就將有8個月的時間無法工作，進而影響到火星上的其他探測任務，地面團隊因而加快了開發進度，終于在兩個月后的4月19日就拿出了系統，并上傳到了馬文的計算機上。

經過一個月的調試后，科學家們終于可以松一口氣了，他們上傳的軟件竟然奇跡般地修好了2億公里外的馬文，

并用一種新的導航模式取代了原來的導航系統，馬文在5月28日又重新投入了正常運行。與此同時，科學家們切斷了IMU-2的電源，用它的剩余壽命作為飛船的備份，每年都需要在特定時間切換到它上面，才能保證飛船的正常運行，因為全星模式雖然能正常工作，但精度不夠，無法對馬文進行精準操作。

但科學家們的壓力還沒有減輕，因為NASA希望將馬文的任務延長到2025年，并最終延長到2033年火星取樣任務返回時利用馬文來提供中繼，這意味著馬文至少還需要活11年才行。科學家們需要與時間賽跑，在一兩年內想出更聰明的辦法，完全擺脫對IMU的依賴，才有可能讓馬文活到那個時候。

馬文「自拍」

是不是覺得不可思議？竟然修好了2億多公里外的飛船，還賦予了它全新的系統，當然這不是NASA的第一次，此前機遇號、好奇號等都有過修復設備的例子，比如好奇號的鉆頭停止工作后，就設計了另外一套程序，讓它用另外的方式重新投入工作。畢竟這些探測器都是超期服役，老態龍鐘之后問題必然越來越多，

而火星離地球那麼遠，也沒法派人上去修，就只能4馬當活馬醫，進行遠程維修了。

當然，NASA也有維修失敗的例子，而探測器就只能長眠火星了。比如勇氣號陷入沙坑，搶救了半年多都無法出來，最終耗盡電力失去了聯系；洞察號的鉆頭則一直無法鉆入火星地下，搶救了近兩年后宣布放棄。

所以還是要未雨綢繆，充分考慮未來可能遇到的問題，開發設計飛船時就加以解決。