“好奇”号和“機遇”号将在火星上迎來又一個美國同胞。北京時間5月5日19時許,美國國家航空航天局(NASA)的“洞察”号火星探測器在加州的範登堡空軍基地發射升空,搭乘聯合發射聯盟公司(ULA)的大力神四号火箭飛向紅色星球。
在長途跋涉半年後,“洞察”号預計在今年11月26日登陸火星北半球的埃律西昂平原(Elysium Planitia),工作728天(708個火星日)。
2015年,組裝中的“洞察”号 美國航天局 資料圖
人類先後向熒惑之星派出過20多名使者,至今仍有6顆衛星在軌工作,2輛火星車在地遊走。其中,“勇氣”号的孿生兄弟“機遇”号可謂老兵不死,設計壽命90天的火星車2004年降落在火星赤道附近的南部高原分析土壤岩石,剛剛在今年2月慶祝了它度過的第5000個火星日。
造價高達25億美元的“好奇”号則于2012年登陸火星南半球的蓋爾隕石坑,分析火星環境是否可能孕育生命。
相比起諸多在地面采樣、分析、拍攝的前輩,“洞察”号的任務是給火星内部把脈。其英文名InSight縮寫自“用地震調查、測地學和熱傳輸進行内部探索”。
“洞察”号的設計制造套用了2008年的“鳳凰”号模闆,經費控制在4億美元左右,可謂小成本項目。不過,降落在火星北極的“鳳凰”号鑽洞挖冰塊,“洞察”号則要鑽洞測火星地震和地熱。
“鳳凰”号登陸火星概念圖。“洞察”号的設計制造套用其模闆 美國航天局 資料圖
“洞察”号上有兩個主要載荷。地震儀(SEIS)可以精确測量火星地震,調查火星地殼和地幔對隕石的反應,從而推測火星的内部地質結構和演化曆史。熱流儀(HP3)則可以向地下鑽探5米深,垂下每10厘米安裝一個溫度傳感器的鍊條,制作火星地熱譜。
此外,“洞察”号還攜帶着自轉測量儀、溫度和風力計、激光後向反射器、機械臂、攝像頭等輔助載荷。
火星南北半球“陰陽臉” 歐洲空間局 資料圖
之前的火星車已經令人類積累了對火星地形地貌、礦物、水流、氣象等方面的信息,但一些謎團的答案卻可能深藏在紅色星球内部。比如,火星南北地貌“陰陽臉”和水手大峽谷的起源。火星上直徑大于30公裡的深坑數超過3000個,其中90%分布在南半球。而作為一顆體積僅有地球15%的星球,火星上竟然存在刨深10公裡的太陽系最大峽谷。相比之下,科羅拉多大峽谷深度僅有1.8公裡。
火星上的水手大峽谷是太陽系最深峽谷 歐洲空間局 資料圖
内部地質也與磁場息息相關。地球内核龐大的鐵鎳金屬流形成了強大的磁場,抵禦太陽和宇宙射線的損害,地球大氣層才得以保存。而火星幾乎失去了所有的磁場,大氣層被太陽風剝落帶走了氣态水,大氣壓不到地球的1%。
值得一提的是,美國航天局曾開放“讓你的名字上火星”申請活動,“洞察”号的芯片上如今刻着242萬餘人的名字,其中有26萬多人來自中國。
美國航天局此前宣布将在2030年左右登陸火星。中國則計劃于2020年左右發射首個火星探測器,一次性實現“環繞、着陸、巡視”三步走。
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