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NASA火星登陆器“洞察号”安全着陆 精彩任务揭密!

在这张艺术家所绘制的想像图中,美国航太总署的洞察号火星登陆器往下钻探红色星球。 JASON TREAT, NGM STAFF. ART: TOMÁS

在这张艺术家所绘制的想像图中,美国航太总署的洞察号火星登陆器往下钻探红色星球。 JASON TREAT, NGM STAFF. ART: TOMÁŠ MÜLLER. SOURCE: BRUCE BANERDT, NASA

美国航太总署的洞察号登陆器在火星赤道附近着陆后不久,便传回了第一张照片。 PHOTOGRAPH BY NASA, JPL-CALTECH

美国航太总署的洞察号登陆器在火星赤道附近着陆后不久,便传回了第一张照片。 PHOTOGRAPH BY NASA, JPL-CALTECH

洞察号在火星赤道附近的埃律西昂平原著陆。 MAP BY MATTHEW W. CHWASTYK, NGM STAFF. SOURCE: BRUCE BANERD

洞察号在火星赤道附近的埃律西昂平原著陆。 MAP BY MATTHEW W. CHWASTYK, NGM STAFF. SOURCE: BRUCE BANERDT, NASA.

在洞察号着陆前的几个星期,洞察号的主要负责人布鲁斯.巴纳特站在模拟着陆过程的复制模型旁。 PHOTOGRAPH BY CASSANDRA KLOS

在洞察号着陆前的几个星期,洞察号的主要负责人布鲁斯.巴纳特站在模拟着陆过程的复制模型旁。 PHOTOGRAPH BY CASSANDRA KLOS

其中一颗试验立方卫星──MarCO-B在2018年11月26日飞掠火星,距离火星约7564公里时,拍下了这张火星照片。 PHOTOGRAPH BY NASA,

其中一颗试验立方卫星──MarCO-B在2018年11月26日飞掠火星,距离火星约7564公里时,拍下了这张火星照片。 PHOTOGRAPH BY NASA, JPL-CALTECH


视频:美国航太总署的下一个火星任务要如何量测火星的脉搏呢?

(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:NADIA DRAKE 编译:林宇威):美国航太总署(NASA)的洞察号(InSight)火星登陆器成功抵达预定着陆地点,即将聆听火星心跳!

历经205天的太空旅行后,美国航太总署的洞察号登陆器安全地降落在火星地表。在台北时间11月27日凌晨3点52分,洞察号在埃律西昂平原(Elysium Planitia)一块阳光充足的空地上着陆,这里的景色看来平凡无奇,但洞察号即将在此窥探火星地底,展开探索火星地下世界的任务。

焦急的科学家和工程师们聚集在加州喷射动力实验室(Jet Propulsion Laboratory)里,收到的数据显示登陆器安全着陆,他们确认太空船在历经疯狂又艰难的降落过程后,终于抵达这颗红色星球的表面。我们可以在洞察号所拍摄的影像中,看到满布尘埃的异星世界地平线,还有探测器的一支脚架。

洞察号的主要负责人布鲁斯.巴纳特(Bruce Banerdt)这么说:「好漂亮又好脏,但我很喜欢。这张照片清楚说明了为什么我们要在相机上安装防尘罩,怎样,这个决定不错吧?」

登陆几数小时后,洞察号成功展开太阳能板,正式成为探索红色行星机器人大军的最新成员,其中还包含了全程监测洞察号降落过程的火星侦察轨道卫星(Mars Reconnaissance Orbiter)。

「我真的非常非常高兴,我们降落在一片极为安全、但看起来非常「无聊」的平原上。这就是我们寻找的地方,选定着陆点的团队就是这样跟我承诺的,」洞察号的专案经理──喷射动力实验室的汤姆.霍夫曼(Tom Hoffman)如此表示,「他们跟我保证降落地点的地上会布满沙尘,不会有岩石。但其实那边有颗石头,所以我得找他们好好谈谈。」

第一次接触

太平洋时间5月5日清晨,在多雾的加州范登堡空军基地(Vandenberg Air Force Base),洞察号展开了长达4亿8000万公里的太空旅程。太空船折叠在隔离罩内,以高速穿越太阳系,并且靠着上头装载的恒星追踪仪,在星光的导航下保持正确的前进方向。

在洞察号着陆前几个小时,太空船的进入、降落及著陆小组稍微调整了洞察号的轨道,让它瞄准埃律西昂平原前进。科学家们之所以特别挑选了这块平淡无奇的平原,是因为这里位处赤道,阳光相对充足,地表的地质环境也没什么特殊之处,因此成了设置探测仪器的最佳地点。

一旦洞察号冲进火星大气层,任务小组就只能静观其变。洞察号必须要在无人遥控的状况进入大气,降落在火星地表,这表示想要安全着陆得依赖正确​​的预编程式指令,还得要所有装载的仪器设备都正常运作才行。

进入、降落及著陆小组的茱丽叶.魏茨-陈(Julie Wertz-Chen)在这之前一星期曾说道:「如果过程一切顺利的话,我一定会开心地笑出来。」

当洞察号接触火星稀薄的大气层时,隔热罩能在时速1万9800万公里下保护太空船不被烧毁。大约1分钟后,太空船会打开降落伞大幅减速,将时速降到时速216公里左右。

之后隔热罩分离,太空船上的雷达开始寻找并锁定地表。在高度降到约1000公尺时,洞察号与降落伞分离,进行短暂的自由落体,然后点燃12个降落引擎,将速度降到仅时速8公里。

从接触大气层到机械支架碰触地面,整个过程只花了6分钟45秒。霍夫曼回顾道:「这段经验真是让人情绪非常激动。那个时候,只剩下7分钟就能决定生死,真正的存亡关头,那真的很难描述,我的心……在那7分钟停止了跳动。」

但是洞察号可不是只有自己一个孤孤单单地进入火星上空,还有两个手提包大小的立方卫星(CubeSat)跟着它一起,这也是首度有这样的迷你太空船进入行星际空间。

这两颗小卫星称为「火星立方一号」(Mars Cube One)」,分别是MarCO-A和MarCO-B。它们的任务是在洞察号降落到火星地表的过程中收集资讯,然后将资讯传回喷射动力实验室的任务控制团队。它们不仅出色地完成了这项任务,还在分离时送回了一张荒凉且引起无限共鸣的火星影像。

喷射动力实验室的安德鲁.柯莱士(Andrew Klesh)说:「不管是对大小探测器来说,这都是了不起的一天。这个大多数都由兼职成员所组成的团队,已经以此探测任务证明我们想展示的技术。 」

火星的心跳

当太阳能板展开后,洞察号就要开始工作了。在一个火星年(至少两个地球年)的期间内,它的任务内容会和其他的火星探测器有点不同。先前火星探测器关注的重点是火星宏伟的峡谷、巨大的火山,或者远古时期地表流水所留下的痕迹。

相反地​​,洞察号的目标是要一窥火星的心脏,测量火星的核心与其他内部分层构造。为了要实现这项科学目标,它得要侦测火星地震(marsquake),也就是塑造出壮丽山峰和峡谷的地质活动所产生的震动。

美国航太总署马歇尔太空飞行中心(Marshall Space Flight Center)的蕾妮.韦伯(Renee Weber)介绍,洞察号的主要任务之一,就是弄清楚火星地震的活跃程度。

她说:「我们真的不够了解火星的地震,比方说是数量有多少、有多常发生、发生的地点在哪、震动的幅度有多大。」

韦伯推测,火星的地质活动可能介于地球和月球之间──没错,月球上也有地震,阿波罗计画(Apollo program)的太空人曾在1970年代造访月球时,量测过月球地震。

目前停靠在火星地表的洞察号,正等待着侦测这些讯号。在接下来的几个月内,它将部署一系列的仪器设备,包括敏感度极高的地震仪。这具地震仪既能够侦测到由火星本身颤动产生的火星地震,也能探测由陨石撞击所引发的震动。

「要把所有仪器部署到火星地表,预计得要花上2到3个月的时间,」喷射动力实验室的伊莉莎白.巴雷特(Elizabeth Barrett)这么说,「我把这比作是园游会上的夹娃娃机,但是奖品价值非常、非常昂贵。而且你只能蒙着眼睛玩,偶尔拍几张照片,还只能在另一颗行星上遥控操纵这一切。」

当探测器确定某次火星地震的位置后,它会读取接收到的地震波,利用震波所携带的资讯,分析震波所经过的岩石类型。当火星地震传到火星的内部时,震波会从内部弹回,根据震波所穿越的物质不同,震波传播的讯号也会有些微的差异。

当收集到够多从不同方向传来的资料后,科学家应该就能够拼凑出火星内部的整体情况。另外还有一具探测仪器会钻探进入火星深处,探测火星核心正在散逸的热能多寡。

这次探测任务的副负责人苏珊.斯穆瑞卡(Suzanne Smrekar)说,将洞察号的所收集的所有资料整合在一起,能够帮助科学家厘清行星形成和演化的过程。这不但能让我们更了解太阳系,对研究其他恒星周围的行星来说,也非常有帮助。

「要真正理解全部的细节,而不是只有表面,」斯穆瑞卡这么说,「如果我们想要对遥远星球上的事物进行合理的推测,这点非常重要。」




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