很多NASA的标志性航天器往往比它们的设计师要出名得多,比如旅行者1号和2号、卡西尼号和伽利略号。但是,这些航天器的尺寸都和学校大巴车差不多大。

然而在过去的二十多年里,迷你卫星,或者叫立方星的兴起降低了年轻人接触太空的门槛。这种和公文包差不多大小的方盒子比起它们的大家伙前辈们来说更加注重实际功能,其造价也随着质量减小而大幅下降。

今年五月份的时候,NASA将发射第一对用于深空探测的立方星。这两个一模一样的航天器被称为火星立方一号(Mars Cube One),简称MarCO,由NASA位于加州帕萨迪纳市的喷气推进实验室(JPL)制造。

MarCO进行空间旅行时的艺术想象图

图源:NASA/JPL-加州理工

两颗MarCO将会和火星探测器“洞察号”(InSight)一起发射,并且和它一起前往火星。如果一切正常的话,MarCO将会展开它们的高增益天线并向地球转发“洞察号”在进入火星大气和着陆时的数据。

( 编者注:如果不记得InSight是什么的话可以再看看我们之前的推送哦 ) →传送门←

不过MarCO自身并不会产出任何的科学数据,也不是为了“洞察号”向地球发射数据设计的(“洞察号”着陆器将依赖于火星轨道飞行器(Mars orbiter)传输数据,或者直接与地球上的天线通信)。但是,这将是人们第一次向地球轨道以外的地方发射立方星,将来我们可以以该试验的结果为基础开展立方星的太阳系探索计划。

“这就和我们的侦察兵差不多。”MarCO的首席工程师,加州喷气推进实验室的Andy Klesh说。“立方星的优势一方面在于在航行过程中可以不那么受密集宇宙辐射的影响,另一方面在于不用花额外的燃料来修正前往火星的转移轨道。我们希望能在用立方星进行深空探索的道路上开个先例。”

工程师Joel Steinkraus正在用太阳光给MarCO的太阳帆板阵列做测试。MarCO将成为第一颗飞往深空的立方星(一种模块化的迷你卫星)

图源:NASA/JPL-加州理工

这两个“侦察兵”的官方名称是“MarCO-A”和”MarCO-B”。不过设计团队另外给它们起了个昵称叫”Wall-E”和”Eva”( 皮克斯动画工作室的影片《机器人总动员》中的角色)。两个MarCO都是用的压缩气体推进,气体成分和灭火器里的差不多(编者猜测可能是二氧化碳)。另外08年Wall-E在电影里也是用的灭火器在太空里进行推进(这大概就是昵称的由来吧)。

俗话说“难于登天”,在太空里存活下来可不是那么简单的事情。第一个挑战马上就要来了。3月份的时候加州欧文市的Tyvak纳米卫星系统公司检查了MarCO的电池状况,并且将它们装到了发射所用的的部署发射器上。这些电池将用于展开立方星的太阳帆板阵列,多余的电量将用于启动无线电系统。如果电量不够的话MarCO团队将无法收到来自卫星的信号,直到太阳能电池把电充满。

3月12日周一,在加州理工圣路易奥比斯波分校的超净间里,Joel Steinkraus,JPL的首席机械工程师,正在给立方星做集成前的调整。

图源:NASA/JPL-加州理工/Tyvak/圣路易奥比斯波分校

如果两颗MarCO挺过了长途旅行,它们将进行信号转发的技术测试。这项技术可以为将来的火星登陆计划提供“黑匣子“一样的功能,同时有助于工程师们理解航天器安全着陆火星的复杂过程。众所周知,火星登陆从来都不是那么容易的事情。

MarCO同时也为立方星走出地球提供了可行性验证。起初,立方星是为大学教学设计的。时至今日,立方星已经在商业上得到了广泛应用,可以提供从轮船航行路线到环境变化的各种数据。

NASA的科学家们非常希望能用这玩意儿来探索太阳系。JPL甚至都有自己的用来制造立方星的超净间,MarCO和另外几个项目中的航天器就是在这里制造的。这对于青年科学家而言,是令人激动的喜讯,因为这意味着将来造一个用来前往火星的航天器所需的时间可能从十几年缩短到几年。

加州理工圣路易奥比斯波分校的超净间里,两颗MarCO卫星的一颗正整装待发,即将被装入部署器里

图源:NASA/JPL-加州理工/Tyvak/圣路易奥比斯波分校

“我们这个小团队里的所有人都能在这个航天器的不同部件里积累经验,”Klesh说。“我们可以学到关于制造、测试以及飞行过程的所有东西。从这个意义上说我们每天都在搞发明创造。”

MarCO卫星由JPL制造。JPL同时管理着NASA的InSight和MarCO两个项目,这两个项目由JPL和NASA的科学任务委员会(Science Misson Directorate)共同出资。同时很多商业公司也为MarCO项目提供了技术支持。

作者:Andrew Good

编译:徐鹏晖

校对:艾宇熙

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火星立方体一号在火星

NASA / JPL-Caltech

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