洞察號即將發射，著陸火星的背後有哪些故事？

新聞 05-07

原標題：洞察號即將發射，著陸火星的背後有哪些故事？

2012年，好奇號火星車用了七分鐘的時間，從火星大氣最上層降落至地面，從每小時2萬公里減速到零。該探測器發出的信號用了兩倍的時間抵達地球。在這段時間裡，美國宇航局（NASA）的科學家和工程師們屏住呼吸，等待得知這個探測器的命運。（好奇號成功著陸。）

NASA最新的火星探測器將於今年11月抵達那顆紅色星球，屆時NASA將再次體驗「恐怖七分鐘」。不同於好奇號火星車，洞察號著陸器（全稱為「地震調查、測地學和熱傳遞內部勘探」，簡稱「InSight」）將終生停留在火星表面的一個地方不停地挖掘，研究火星內部的特徵。

洞察號的發射窗口於5月5日凌晨開啟，在天氣條件允許的情況下，將從加州擇機發射。目前，在范登堡空軍基地負責監督發射操作的美國空軍聯隊的氣象學家預測，天氣適合發射的幾率只有20%。洞察號必須在6月8日前發射，因為屆時地球和火星將開始偏離對齊狀態，而在對齊狀態下可實現迅速直達。

但NASA還得等上六個月，才能經歷又一次提心弔膽的降落過程。

在漫長的太空航行期間，由科學家、工程師和其他人員組成的洞察號團隊將演練操作、測試指令序列，還得抱持極大的耐心。

在發射成功後人們如釋重負的嘆息聲中，洞察號將開始太空旅程。航天器被送上發射台之前，幾乎所有部件都經過高強度測試——塞進低溫室，劇烈地搖來晃去，忍受響亮的噪音衝擊。它由沉重的金屬組成，但其中也混雜了鮮血、汗水和眼淚。航天器最終升入太空時，人們懸著的心隨之落地。

「你鬆了口氣。搞定了，」NASA科學任務理事會副首席技術專家弗洛倫斯·譚（Florence Tan）說。弗洛倫斯曾是好奇號樣本分析裝置的首席電氣工程師，也參與了去年的卡西尼號土星探測器項目。卡西尼號用了七年時間才抵達目的地。「你什麼也做不了，也不可能重來。」

大家將歡呼發射成功，但慶祝的時間是短暫的。發射後的幾天內，洞察號團隊必須檢查該航天器的硬體，確保硬體承受住了發射應力。他們還將進行更多的檢查，監測儀器和各種系統的健康狀況。

太空航行是一次大型綵排。工作人員會進行大量的操作準備測試。他們演練洞察號登陸火星後將進行的操作、數據收集和分析；他們模擬從儀器部署到計劃會議的種種狀況；他們測試如何和何時發送指令，確保一個團隊的指令不會干擾到另一個團隊的指令。

在好奇號9個月的航行期間，NASA把好奇號的一個複製品扔進新墨西哥州的沙漠，後方實驗室的科學家和工程師假裝它就是真的好奇號。他們研究模糊不清的地形照片，計劃好奇號的行進路線和鑽取土壤樣本的地點。

「當我們最終抵達時，我們不會像被汽車大燈照著的鹿一樣茫然不知所措，」弗洛倫斯說。

NASA也給他們製造麻煩。「創建測試的人會故意設計一些小故障，看看我們在遇到問題時會如何應對，」好奇號樣本分析裝置首席調查員保羅·馬哈菲（Paul Mahaffy）說。

同時，他們會定期對航天器進行檢查，評估儀器和各種系統的健康狀況。太空航行期間發生災難性事故的情況很少見，但也是有可能的。2002年本來要去研究內太陽系兩顆彗星的彗核旅行號探測器在發射升空僅僅六周後解體。該探測器點燃引擎，離開地球軌道向目標靠近，但最後因為過熱而爆炸。幫助打造該探測器的弗洛倫斯說，它的過早夭折令人深受打擊。

洞察號將在前往火星的途中進行類似的路線修正。該著陸器的兩側有細長的支架和圓形的太陽能面板，有點像只蚊子。以前的探測器主要研究火星表面，比如峽谷、岩石和土壤，而洞察號將更深入地向下鑽探，調查火星的內部，比如地殼、地幔和內核。

著陸後，洞察號2米長的機械臂將提取兩個儀器，把它們放在前面的地上。其中一個是地震儀，負責追蹤地震。火星上的地震被恰如其分地命名為「火星震」。科學家認為，地震可能是撞向火星表面的隕石或者地下的構造運動所致。另一個是「探熱儀」，負責測量火星的內部溫度。洞察號的兩根無線電天線將追蹤火星內部如何影響火星繞日公轉。

還有一個相機，負責拍攝距離地球非常遙遠的洞察號工作區。

科學家希望，洞察號可以幫助他們更多地了解地球等太陽系岩石行星的形成。當然，前提是洞察號撐過太空之旅並且成功著陸。向火星發射探測器是相對容易的，難的是讓探測器輕輕降落到火星表面而不墜毀。

美國是唯一一個讓探測器在火星上成功著陸的國家（但也有過失敗的記錄，最近的一次是在1999年）。上世紀70年代蘇聯發射的幾個著陸器全部失敗，要麼是在降落過程中，要麼是在著陸後幾分鐘內。2016年的歐洲Schiaparelli號探測器（以19世紀一位天文學家的名字命名）以墜毀告終。在後來的火星軌道飛行器拍攝的照片中可以看到墜毀的Schiaparelli號，就像銹紅色地面上的一個深灰色濺斑。

馬特·戈隆貝克（Matt Golombek）

洞察號著陸時，馬特·戈隆貝克（Matt Golombek）將大展身手。戈隆貝克是NASA加州噴氣推進實驗室的「著陸點專家」。20年來，他負責為火星探測器挑選和評估潛在的著陸點，包括第一成功著陸的Sojourner號探測器（1997年抵達火星）。戈隆貝克說，所有火星探測器的著陸點都必須是「平坦、空曠的地方」。岩石地形、尖銳隆起和斜坡可能導致探測器受損或翻覆。洞察號不具備漫遊能力，因此該項目團隊沒有犯錯的餘地。著陸程序是自動的，在洞察號降落的過程中，他們做不了什麼。

「跟發射時的情形差不多，」戈隆貝克說，「你坐在那裡，火箭已經全部預先設定好，你能做的只有祈禱發射成功。」

我問他，在著陸之前的數月等待中，他會不會覺得不耐煩。

「不會。我做這個很多次了，知道不耐煩也沒用。」他說，「你只能等待。」

翻譯：于波

校對：其奇

編輯：穎仔

來源：The Atlantic

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