好奇号火星车的2017年终行记：红色星球长路漫漫，永远年轻，永远好奇
寒冷，干旱，风沙。
它缓缓地从地平线上走来，背着900公斤的“行李”，一身尘土，眉间还透出几分焦虑。
这是好奇号探索火星的第五个年头。
虽然相比于意料之外地已经超长待机近14年的机遇号，好奇号还不算老，但相比于6年寿命的勇气号，6年寿命的海盗1号和4年寿命的海盗2号……这个热爱自 拍的青春少年，显然已步入了中年。
好奇号传回的所有自己出镜的照片，都是它用可以360度转动的机器臂自 拍的，只是后期处理的时候通常会把照片中的机器臂给裁掉
发射于2011年11月，着陆于2012年8月的好奇号，到2017年初已经走过了15公里路程。在好奇号着陆的盖尔环形山中，从黄刀湾、帕朗山、柏瑞哲盆地、穆雷孤峰……它不断地向这场探险之旅最重要的目的地——高达5000米的夏普峰攀登。
好奇号在盖尔环形山中的行进路线。盖尔环形山的中央峰夏普山（Mount Sharp，后被正式命名为伊奥利亚山Aeolis Mons），是好奇号的下一个目的地。(Voosen, Science, 2017)
好奇号的使命是探索远古火星可能的水和生命痕迹，而它所着陆的盖尔环形山内，就是这样一个充满了疑似液态水和有机物痕迹的地方。因此除了着陆器标配的各种光学相机之外，伟大的地质学家兼化学家好奇号还携带了十八般兵器，其中最有名的是三把宝剑：
一把是哪里不懂点哪里的“激光笔”，名唤ChemCam。
ChemCam的激光光谱仪可以发射高能激光脉冲，通过测量目标物被激发出的等离子体的光谱，探测目标物中含有那些化学成分。
第二把是可以通过X射线分析矿物组成的“验矿仪”，名唤CheMin。
第三把是可以通过质谱仪分析采样物成分的一套“试管”，名唤SAM。它是整个好奇号火星车上占体积最大，设计最复杂的仪器。
当好奇号团队的科学家们认为这个地方脚下的成分值得探测的时候，那么好奇号就会停下来钻孔，采集的固体样本被送入SAM中对应的“试管”（化学实验杯）里之后，内部的“烤箱”会把试管中的样本加热到气化（1100摄氏度），然后再用氦气流把这些气体“吹入”质谱仪中进行成分测定。
这些试管各有其功能，但全部都是一次性的。其中有9个专门用于进行湿化学实验，内部封装了溶剂，用于更好地探测有机分子，尤其是氨基酸和降解的脂肪酸，因为这类有机分子难以直接被高温气化。
因此，这些湿化学实验杯可以说是以探测火星可能的生命痕迹为使命的好奇号此行中的“秘密武器”了。
SAM的内部结构 (Voosen, Science, 2017)
直到2017年初，9个湿化学实验杯都还未使用（不过其中一个已经确认有溶剂泄漏）。这些一次性的“试管”太珍贵了，只有等到足够有价值的对手出现的时候才值得祭出。
因此整整五年，好奇号一直隐忍不发，伺机而动。
而今年，正在不断攀登夏普峰的好奇号，已经等来了那个时刻：好奇号此时正置身于一片富含有机分子的地层上，甚至还发现了降解的脂肪酸的痕迹——这可能是远古微生物细胞壁的遗迹，但也同样可能来自地球的探测器污染、远古的火星火山活动，甚至陨石。人们迫切地想知道，到底是哪一种？或许只有这套湿化学实验杯才能告诉我们了。
2017年初，好奇号团队决定：是时候钻孔采样，开启这套尘封已久的湿化学实验杯来分析了！
可是，好奇号已经很疲惫了。
病痛不断地折磨着他的身躯。
这15公里路程，是一条充满坎坷的路，尖利的砾石不断磨损着好奇号薄薄的铝质车轮，留下了一道道的伤口。
好奇号的“勋章”
好奇号的电池也开始不行了。
不同于使用太阳能电池结合化学电池的勇气号和机遇号，好奇号采用的是和卡西尼号、新视野号一样的钚-238放射性同位素热核电池（MMRTG），但热核电池的输出功率已经从着陆之初的112瓦，衰减至如今的95瓦，降低了15%。
好奇号的热核电池MMRTG
更致命的是，好奇号的钻孔机也不太灵便了！
2016年12月初，可能是制动装置的哪里卡住了，好奇号的钻孔机开始不听使唤了。虽然有时候还是能按指令运作，但也常有不能伸缩自如的时候。
是的，恰恰在好奇号等待了五年，终于决定开启这套珍贵的湿化学实验杯的关头，钻孔机不行了……
一边，地球上的工程师们开始日夜兼程地修复故障。
另一边，所幸好奇号的机器臂采样不仅只有一个钻孔机（drill），还有一个铲土机（scooping arm），虽然后者对坚硬的样本无能为力，但也可以考虑铲一点松软的砂粒凑数。
那就两手准备吧！
好在好奇号还等得起，因为接下来的计划路线中，好奇号将会经过两处很可能探测到生命痕迹的区域：一处是一片富含赤铁矿的地质单元，这些富含铁的矿物可以为微生物提供能量来源；另一处是一片富含粘土矿物的地质单元，粘土矿物可能意味着曾经存在过液态水。
总之，带着这些期待和忧虑，2017年的好奇号从一处叫做古湿地的岩板出发了。
古湿地（Old Soaker），可能是湖泊干涸后形成的
1月底，好奇号拍下了沙丘的变化。
2月初，好奇号经历了几场尘卷风。
3月底，好奇号在Ogunquit沙滩（不是美国那个），铲土机铲了点沙子。
4月，穆雷构造区域。这个地名是为了几年美国行星科学家布鲁斯·穆雷，他曾于1976年至1982年任NASA喷气动力实验室（JPL）主任。
6月初，好奇号还被火星勘测轨道飞行器的高分辨率相机HiRISE里出了个镜。
6月中旬，到达薇拉·鲁宾山脊（Vera Rubin Ridge），这是一片富含赤铁矿的地质单元。这个地名是为了纪念伟大的美国天文学家，暗物质的发现者之一，薇拉·鲁宾。她去世于2016年12月25日。
9月，开始向薇拉·鲁宾山脊顶部攀登。
另外一边的地球上，NASA的工程师们正对着几乎一个一模一样的好奇号副本机，夜以继日地寻找钻孔机的故障原因和修理方案。
好奇号的钻孔采样原理是先把要采样的岩石外围固定住，再用推进装置伸出钻头进行钻孔。工程师们发现，钻孔机的伸缩故障正是因为推进装置出了问题。
多次恢复推进装置的尝试未果之后，好奇号团队决定采用更加简单粗暴的方式：索性直接把机器臂连着钻头一起钻进采样目标里不就好了……
但这在控制上的难度要高得多，毕竟推进装置只能在一维方向上运动，而机器臂……虽然配备了力和扭矩传感器，但它……有五个自由度啊……
工程师们在测试新的钻孔方案
10月17日，激动人心的一天！好奇号的钻孔机时隔十个月再次尝试启动！虽然这次主要是为了测试机器臂的传感器，所以只是把机器臂连着钻孔机一起从空中伸向地面并接触地面，并没有钻孔采样。
转眼12月了，好奇号还没有走出这片赤铁矿地质单元。匆匆又是一年。
在这个将要过去的2017年里，好奇号又向前走了3公里路程，车轮上又添了新的伤痕，不管是机器臂、ChemCam还是其他仪器也都陆续发生了一点小故障……仪器故障越来越频繁了。
又老了一岁。
好奇号皱了皱眉头，宝剑还未出鞘。
2017年，又走了这么远的好奇号
意想不到的是，12月20日一早，好奇号今年最后一篇官方日志里传来了好消息：还记得今年今年三月铲土机在Ogunquit沙滩铲的那些沙子吗？好奇号SAM的第一次湿化学实验成功了！
虽然分析结果还没出来，但这个剑眉星目的中年侠客终于抖抖满身的尘土，对新的一年充满了期待。再说，机器臂的钻孔调试也还大有可为啊。
让我们一起期待。
2018，咱们江湖再见！
后记
2017年的最后一篇文章，献给不断探索、砥砺前行、永远是少年的好奇号。
哈哈哈哈第一次尝试武侠小说的写法~这年头写科普还能满足自己的中二病，简直是不能更棒~
对了，人家的真名叫火星科学实验室（Mars Science Laboratory，简称MSL），好奇号只是个昵称啦。
本文鸣谢知友 @小铖 @蒙哥 @伤痕的天空 @李琰
参考
Voosen, P. (2017). Mars rover steps up hunt for molecular signs of life. Science, 355(6324), 444-445.
Curiosity Mission Updates - Mars Science Laboratory （这里有好奇号每个新动向的日志）
Where is Curiosity? - Mars Science Laboratory （好奇号每到一个新据点，就会更新两张地图）
Where is Boron? Mars Rover Detects It - Mars Science Laboratory
Late 2016 Map of NASA's Curiosity Mars Rover Mission - Mars Science Laboratory
Mid-2017 Map of NASA's Curiosity Mars Rover Mission
