【原】著陸恐怖七分鐘，洞察號(hào)的使命是什么，能否“洞察”火星內(nèi)部奧秘？

天文在線 2023-04-08 發(fā)布于云南

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安全著陸！火星洞察號(hào)從地球出發(fā)，歷經(jīng)205天的旅程終于抵達(dá)火星。

圖源：nasa/insight/images

美國國家航空航天局（NASA）研制的科學(xué)探測器在火星安全著陸，上面的視頻是在加利福尼亞州帕薩迪納的NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室任務(wù)控制中心，當(dāng)人們收到了洞察號(hào)降落在火星表面的消息時(shí)那一激動(dòng)沸騰的一幕。

美國宇航局稱這次令人期待已久的洞察號(hào)著陸過程是“恐怖七分鐘”。

在本次發(fā)射之前，人類屢次向火星（和火衛(wèi)一）發(fā)射探測器的記錄顯示成功率僅僅41%——這數(shù)字并不樂觀，但今天如果一切運(yùn)轉(zhuǎn)正常的話，美國宇航局將與火星表面親密接觸。

任務(wù)背景

這個(gè)項(xiàng)目何時(shí)開始的？哪一年？又是誰發(fā)起的？

誕生于NASA的發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目，NASA在2010年6月提出了太空飛行任務(wù)的建議，而洞察者號(hào)在28個(gè)任務(wù)提案中脫穎而出，最初在2011年提交時(shí)被命名為地球物理監(jiān)測站（GEMS）。噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的首席研究員威廉“布魯斯”巴納特負(fù)責(zé)這項(xiàng)任務(wù)。

“洞察”一詞代表什么呢?

洞察代表著利用地震勘察，大地測量和熱傳導(dǎo)技術(shù)進(jìn)行火星內(nèi)部勘探。

“洞察者號(hào)”的尺寸和體重

從探測器腿的底部到甲板的頂部，著陸器的高度將在33-44英寸（83-108厘米）之間，沒有精確的高度數(shù)據(jù)，因?yàn)樗娜齻€(gè)減震腿在撞擊地面時(shí)將被壓縮，壓縮的程度還有待確定。

這段展示了“洞察者”探測器在火星上拍攝的第一張照片

圖解：洞察號(hào)在火星上拍攝的第一張圖片圖源：nasa

太陽能電池板展開的跨度：19英尺，8英寸（6.00米）

甲板寬度：5英尺，1英寸（1.56米）

機(jī)械臂長度：5英尺，11英寸（1.8米）

著陸器和探測車的不同之處是什么呢：

最大最明顯的區(qū)別在于，探測車移動(dòng)勘測，而著陸器在到達(dá)地面之后將會(huì)一直停在原地，洞察者號(hào)一旦接觸地面，它的命運(yùn)就已經(jīng)注定了，這兒便是它的家。

圖源：k.sina

發(fā)射&降落

它是何時(shí)何地發(fā)射的？

凌晨4點(diǎn)05分，太平洋時(shí)間，以范登堡空軍基地上的一架阿特拉斯V-401為運(yùn)載火箭發(fā)射

任務(wù)執(zhí)行多久？

728個(gè)地球日，或者說將近兩年。（709火星日，也就是一個(gè)火星年零40火星日）

洞察者號(hào)走了多遠(yuǎn)距離？

301,223,981英里（484,773,006公里）

洞察者號(hào)的速度有多快？

最高時(shí)速為6,200英里/小時(shí)（9978公里/小時(shí)）

洞察者號(hào)何時(shí)著陸？

下午2:50

旅行歷經(jīng)多久？

從發(fā)射到著落共205天。

它將在哪里著陸？為什么選擇這個(gè)地點(diǎn)？

埃律西昂平原，位于赤道以北一個(gè)平坦乏味的平原地區(qū)（靠近赤道的位置是太陽能電池陣列的最佳位置），少量的巖石有助于降低著陸的風(fēng)險(xiǎn)，幸運(yùn)的是，這里不常刮風(fēng)。

準(zhǔn)確地說，“洞察號(hào)”將（有望）在北緯4.5度，東經(jīng)135.9度著陸。

科學(xué)家們用多種方式來描述它：

“如果說埃律西昂平原是一種沙拉，它將由萵苣和甘藍(lán)組成——不加調(diào)料?！蔽挥诩永Ｄ醽喼菖了_迪納市的美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的“洞察者號(hào)首席研究員布魯斯·巴納特發(fā)表的一份聲明中說，“如果它是一個(gè)冰激凌，那就是香草味的?！?/span>

洞察號(hào)的科學(xué)使命

洞察者號(hào)的有效載荷包括什么呢？

洞察者號(hào)的科學(xué)有效載荷主要由三種儀器組成。

首先是探測內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穹頂抗震實(shí)驗(yàn)，放置在地表研究地震波，科學(xué)家希望從每天收集到的38兆的數(shù)據(jù)了解這個(gè)行星地幔，地殼和地核。

圖源：nasa

它將成為第一個(gè)在火星表面的地震儀，NASA在1976年（38年前）“海盜號(hào)”任務(wù)中就將地震儀帶到了火星，但它們位于著陸器的頂部，容易受到風(fēng)的影響。

“這是一個(gè)不夠完美的實(shí)驗(yàn)”。巴納特噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的一份聲明中說，“我開玩笑說，我們不是在火星上做地震學(xué)研究，而是在離火星三英尺高的地方做?！?/span>

在稍后的聲明中，巴納特解釋了這個(gè)正確放置的地震儀的作用：“地震儀就像照相機(jī)，拍下行星內(nèi)部的圖像，這有點(diǎn)像對行星進(jìn)行CT掃描?！?/span>

第二個(gè)主要儀器是一個(gè)熱流和物理特性探測器，可以挖一個(gè)前所未有的深至16英尺的洞來測量行星內(nèi)部的溫度，從這次任務(wù)產(chǎn)生的350兆數(shù)據(jù)中，科學(xué)家們可以比較這顆紅色星球可以釋放的熱量。

最后，旋轉(zhuǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)是利用一組位于探測器頂部的天線完成的，用來測量探測器隨著時(shí)間變化的位置移動(dòng)，根據(jù)火星的北極在繞太陽軌道運(yùn)行時(shí)的擺動(dòng)程度，科學(xué)家們可以判斷核心是否為液態(tài)物質(zhì)+內(nèi)部可能存在什么物質(zhì)。

圖解：洞察號(hào)的結(jié)構(gòu) 圖源：nasa/insight/images

什么是火星震？為什么NASA對它們?nèi)绱酥裕?/span>

你可能已經(jīng)猜到了，這是指在火星上發(fā)生的地震。地震是由于板塊構(gòu)造造成的，但火星似乎并沒有板塊，所以是什么導(dǎo)致火星震的呢？科學(xué)家們對此十分感興趣，因?yàn)樗麄兿胍源藖砹私饣鹦堑膬?nèi)部結(jié)構(gòu)以及這種巖態(tài)行星的形成過程。

與過去執(zhí)行的火星任務(wù)相比洞察者號(hào)的降落相對位置在哪？

洞察號(hào)-好奇號(hào)當(dāng)前位置：媒體公關(guān)專家安德魯·古德介紹他們相對距離為550公里（341英里）。據(jù)美國航天局稱，與“好奇號(hào)在蓋爾環(huán)形山的著陸點(diǎn)相比，“洞察號(hào)”的著陸點(diǎn)埃律西昂平原遠(yuǎn)在373英里（600公里）之外。