一些最著名的太空任务，包括两个航行者探测器，几十年来一直在探索我们的太阳系。然而，帮助它们保持在高空的技术却出乎您的意料。

四颗完全相同的集群卫星的设计和建造花费了十多年的时间来发射；只需 39 秒，他们就会在巨大的火球中消失。

当5 号火箭偏离轨道并爆炸时，他们的遗骸如雨点般落入南美丛林。早些时候还在室外观景廊喝香槟的贵宾被带回室内，以避免被掉落的碎片砸伤。

这次灾难是最明显、最壮观的失败之一。但几个月后，替代任务的工作就开始了。

研究来自太阳的带电粒子（太阳风）与地球周围的磁泡（称为磁层）之间的相互作用，是有史以来最成功、最持久的科学任务之一。

该任务的设计期限仅为三年。它有一群非常热情的科学家致力于这项任务——其中一些人正在等待它最终结束，这样他们就可以享受退休生活了。

他们通过故障、故障和近乎灾难性的故障解决了问题。最近，当管制员与航行者 2 号短暂失去联系时，在航天器最初的最佳使用日期很久之后对其进行维护的挑战就凸显出来了。

大约 46 年前的 1977 年发射，这对航海家号探测器继续从太阳系以外发回数据。

该航天器仍由2017 年访问过的喷气推进实验室 (JPL) 附件中的同一个米色隔间控制，上面标有一个自制的纸板标牌，上面写着：“任务关键硬件- 请不要碰”。

电力也是一个问题。集群卫星配备了太阳能电池阵列来供电，但它们每年两次进入地球的阴影，需要电池才能生存。

电池的设计寿命仅为五年，六年后我们就开始失去容量。然后我们出现了裂缝，最终出现泄漏，它们变得完全无法使用。

解决方案是在卫星接近日食时关闭卫星电源，然后发送信号以自动顺序重新启动它们。这就像每年两次进行工厂重置一样。

以牛顿太空望远镜为例。这台巨型望远镜旨在研究遥远星系的 X 射线发射，24 年来，它观测了黑洞，见证了恒星的诞生和死亡，并帮助改变了我们对不可见宇宙的理解。但在其使命实施十年后，它已经显露出了它的年龄。

与许多卫星一样，它具有用于机动的推进器，并采用反作用轮来保持稳定。在太阳能电池阵列的驱动下，这些轮子快速旋转，产生一种力，使轨道器沿相反方向旋转。该望远镜设计为三个轮子，第四个轮子作为备用。但是，就像一个苦苦挣扎的计算机硬盘一样，十年后这些移动部件就会磨损。

任务控制人员没有等到反作用轮完全失效，而是启动了第四个轮，但以较慢的速度运行所有轮。

我们设计了详细的算法和软件，并于 2013 年将其上传到航天器上，它仍然很健康，我们甚至还节省了燃料。 

开发拯救望远镜的修复程序花了几个月的时间，但有时时间不是一个选择。

任务控制室响起警报。这座已有 19 年历史的伽马射线天文台的反作用轮停止工作，使卫星进入安全模式，但更糟糕的是，它慢慢地旋转失控。

“我们发出了很多警报，卫星上只剩下三个小时的电量”。

“我们的电力即将耗尽，因为它正在远离太阳旋转”。 

该团队需要争取时间来研究如何告诉卫星它指向哪里。“我们决定关闭仪器。”

电池快没电了，我知道如果我们必须再轮换一次。

最终，尽管旋转导致通讯时断时续，该团队还是设法调整了其他反应轮的速度。

自此它一直运营良好。但是，当您的旧航天器在 1.5 亿公里外的遥远世界周围运行时，如果出现问题怎么办？

火星快车于 2003 年发射，设计目的是绕火星运行两年。近 20 年后，该任务已经调查了大气层并提供了火星表面的令人惊叹的图像。

与他们的同事一样，管制员也必须应对陈旧的计算机系统。例如，在机载计算机出现故障后，工程师们找到了一种将命令加载到航天器 2MB RAM 内存中的新方法。

车载导航系统部分的原始软件运行在一台 Windows 98 PC 上，没有人能找到密码，最终使用断线钳来提取硬盘。但最大的挑战出现在五年前，机械故障再次威胁到任务的提前结束。

火星快车配备了六个陀螺仪来测量旋转。与两个被称为星跟踪器的相机一起，航天器能够确定其在太空中的方向。但到了 2017 年，陀螺仪显然出现了故障。

我们召开了这次大型会议来讨论航天器的状态，得出的结论是它还剩两年的寿命，这是一次相当令人沮丧的会议。

幸运的是，该航天器是按照标准设计建造的，该设计也用于其他任务，包括彗星探测器罗塞塔。尽管火星快车从未被设计为在没有陀螺仪的情况下运行，但罗塞塔的软件允许关闭其陀螺仪。那么，他们能否破解 20 多年前为 Rosetta 设计的代码并使其适用于火星快车？

因为深入研究机载软件源代码的想法几乎是闻所未闻的，但我们坚持了下来。

2018年，他们准备上传软件并重启航天器。这艘航天器已经 12 年没有从冷状态下重新启动过，所以它并非没有风险。它的效果比我们想象的要好，我们现在将任务延长到 2028 年。

但火星轨道上的另一项任务持续的时间更长。奥德赛号已完成 95,000 次轨道运行，是绕另一个行星运行的最古老的运行航天器。

当前阶段是火星探索的“黄金时代”。这项任务预计只会持续几年，但令人欣慰的是，它使我们能够进行我们从未想过要做的科学，特别是对火星天气和气候的长期监测......这确实非常了不起。

源：BBC