NASA為洞察號探測器登陸火星做最後準備 將測量火星生命「脈搏」
原標題:NASA為洞察號探測器登陸火星做最後準備 將測量火星生命「脈搏」
美國國家航空和宇宙航行局(NASA)已經開始為下一個——也是最雄心勃勃的——探測器登陸火星做最後的準備。
「洞察號」(InSight)探測器於5月5日發射升空,美國宇航局希望它能於11月26日在火星表面著陸。
如果它成功降落在這顆紅色的行星上,它將進行一項突破性的研究,深入火星表面,揭示這顆紅色行星——以及地球——是如何形成的。
InSight將研究火星的深層內部,獲取火星的「生命體征」、「脈搏」和溫度。美國國家航空航天局(NASA)說,將對火星進行全面檢查,這是自45億年前火星形成以來的首次。
「洞察號將教會我們了解像我們自己這樣的行星的內部。」
「研究小組希望通過研究火星的深處,我們可以了解包括地球和月球在內的其他類似的岩石世界是如何形成的。」
一種被稱為「鼴鼠」的細長圓柱形探測器被設計成能在近16英尺(約5米)深的火星土壤中穿行。
與此同時,一個地震測量地震儀將被機械臂從著陸器上取下,並直接放置在火星表面上,以便更好地監測振動。
之前前往這顆紅色星球的任務是通過研究它的峽谷、火山、岩石和土壤來調查它的表面。
三個關鍵的儀器將協助洞察號火星探測器「測量」這顆紅色行星的脈搏:
一個地震儀用來監聽火星的脈衝。地震儀記錄了穿過行星內部結構的振動波。
研究地震波將告訴我們是什麼產生了地震波。
在火星上,科學家懷疑罪魁禍首可能是火星地震或撞擊火星表面的隕石。
洞察號的熱流探頭HP3比之前在火星上的任何其他收集器、鑽頭或探頭都要深。
它將調查有多少熱量仍然從火星內部流出。
因為和地球一樣,火星在圍繞其軸心旋轉時也會有一點搖晃。
為了研究這個,兩個無線電天線能非常精確地跟蹤著陸器的位置。
這有助於科學家測試這顆行星的反射,並告訴他們深層內部結構如何影響這顆行星圍繞太陽的運動。
但是,我們只能通過探測和研究星球表面之下的生命體征來發現它的構成特徵。
然而,在洞察號著陸器開始在火星上工作之前,它必須經歷一次危險的重返火星並通過火星大氣層著陸。
在太空中飛行了3億多英里到達火星大氣層後,「洞察」號宇宙飛船只有7分鐘的時間安全著陸——據該機構稱,這通常被認為是任務中最危險的階段。
美國宇航局噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)首席工程師曼寧(Rob Manning)說,在火星著陸很困難,這次任務沒有什麼不同。
「從大氣層到地面需要數千步,每一步都必須完美地工作。」
這艘飛船將以每小時13000英里的速度在大氣層中降落。
洞察號計劃降落在靠近火星赤道的平坦平原上,這片平原被稱為埃律西昂平原(Elysium Planitia)。
參與此次任務的英國研究人員尼爾·鮑爾斯(Neil Bowles)對《衛報》說:「我們著陸的地方是一個有意選擇的沉悶的地方。」
「它是平坦的,空曠的,希望不會有很大的風。這正是我們需要的。」
美國國家航空和宇宙航行局(NASA)和其他機構的探測器和著陸器在火星上著陸的成功率只有40%左右。
如果著陸器在著陸後倖存下來,這輛由太陽能作為動力的洞察號將花費兩年時間——大約一個火星年——探測火星內部的深處,尋找火星如何形成的線索,進而尋找地球和其他岩石行星的起源。
雖然地球的構造和其他力量已經抹殺了其早期歷史的大部分證據,但是火星的大部分——大約是地球的三分之一——被認為在超過30億年的時間裡保持相對靜止,為科學家創造了一個地質時間機器。
InSight首席研究員布魯斯?巴內特(Bruce Banerdt)在飛船發射前接受採訪時說:「我們在這次任務中所要做的科學研究,實際上是理解早期太陽系的科學研究。」
InSight的主要儀器是法國製造的地震儀,這種儀器的設計目的是探測火星上最輕微的地面運動,甚至是地球另一邊的地震。
Banerdt博士說,這種儀器非常靈敏,它可以測量一個只有氫原子半徑一半的地震波。
與地球不同的是,火星沒有構造板塊,因此科學家們對更多地了解造成這種地質現象的原因很感興趣。
與洞察號著陸器相連的特殊儀器將幫助他們在兩年的時間裡收集這顆紅色行星的地質結構、組成和地震活動的數據。
洞察號配備了兩塊太陽能板,它們像紙扇一樣展開,總寬度約為20英尺。
它還將部署一個地震儀,用來記錄地質斷層的震動,以及流星撞擊產生的衝擊波。
登陸器上安裝了無線電設備,用來追蹤洞察號在火星表面的位置,並推斷火星在繞太陽運行時「搖擺」的程度——這是一個名為「旋轉和內部結構實驗」(RISE)的項目。
根據美國國家航空航天局的說法,這將為了解火星富含鐵的內核的大小,以及它是液態還是固態,以及可能存在的其他元素提供線索。
最後,一個熱流探測器將在16英尺深的火星地下深處挖掘,在它後面拉一根電纜,包著一個熱探頭,用來測量從火星內部流出的熱量。
科學家們預計,在整個探測過程中,將會有12到100次火星地震,這些數據將幫助他們推斷出火星內核的深度、密度和成分,以及圍繞它的岩石地幔和最外層地殼。
專家說,火星據信會產生里氏6.0級以下的地震。
洞察號不是第一次嘗試測量火星地震活動。
70年代中期的維京號探測器也配備了地震儀,但它們被固定在著陸器的頂部,著陸器的腿上裝有減震器,在火星風中搖擺。
Banerdt開玩笑說,這些是「有缺陷的實驗」,「我們沒有在火星上做地震學研究——我們是在火星上空3英尺做的。」
阿波羅登月任務也將地震儀帶到了月球表面,探測到數以千計的月震和隕石撞擊。
預計洞察號將得出有關地球以外內部行星震動的第一個有意義的數據。
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