NASA火星探测器学会“新招”

自由时报 2025-06-28 16:40+-

美国国家航空暨太空总署(NASA)的“火星侦察轨道卫星(Mars Reconnaissance Orbiter,MRO)”服役将近20年,最近学会了“新招”:工程人员让这具探测器翻滚120度,以利卫星配备的雷达仪能探测更深层的地底,搜寻液态和冰冻水的踪迹。

NASA 26日指出,负责MRO火星浅层雷达探测仪(SHARAD)的“行星科学研究所(PSI)”资深科学家摩根(Gareth Morgan)等人,在《行星科学期刊(The Planetary Science Journal)》发表报告,该卫星在2023年到2024年间进行了3次“特大翻滚”,使SHARAD讯号强度提升达10倍, 把火星地表下情况看得更清楚。

火星侦察轨道卫星的设计,是将SHARAD天线安装在机身后端,让卫星上的“高分辨率成像科学仪(HiRISE)”等摄影机,有更好的拍摄视野,但如此一来,卫星部分结构会阻挡雷达讯号,影响影像清晰度。 透过120度翻滚,SHARAD的讯号路径不再受阻。

摩根指出,这样做不仅可教一台老太空飞行器新招,也能开启地表下全新区域来探索; SHARAD设计是探测近地表,有些区域无法触及,更仔细探查这些区域,会有很多收获。

MRO原本就可任意方向翻滚30度,让科学仪器朝向火星目标点。 但是翻滚过程并不简单,因为卫星上5具运作中的仪器各有不同指向要求,为其中一具仪器朝特定方向翻滚,就会降低其他仪器的视野,因此,每一次翻滚都须先由各仪器任务团队彼此协调,再利用算法确认卫星方位后,下达翻滚指令,算法也会指示太阳能板转向,追踪太阳位置,高增益天线也要追踪指向地球,以维持电力和通讯。

火星侦察轨道卫星(MRO)在火星上空运作示意图。 (美联社文件照)

翻滚120度需要更详细的事先规划。 MRO计划经理托马斯(Reid Thomas)说,每一次大翻滚都须先算好电力,确保安全。 也因此,目前一年仅限进行1到2次如此大角度翻滚,工程团队希望,设法简化流程后,可以更频繁运用这项作。