“洞察号”火星探测器成功发射,人类首次探秘火星内部奥秘

青田石头

5 月 5 日，在加州的范登堡空军基地，NASA 耗资 10 亿美元的项目——火星探测器“洞察号”（InSight）搭乘宇宙神-5 型运载火箭成功发射。



在发射的前两个小时，所有测试全部合格，不存在严重的技术问题。虽然发射基地浓雾弥漫，但这都没有影响最终的发射。

洞察号预计在 11 月 26 日在火星赤道附近的埃律西昂平原（Elysium Planitia）着陆。该探测器的设计是基于凤凰号（十几年前的火星探测器），在其基础上加厚防热罩和强化降落装置，以此来提高洞察号的飞行运动速度，并且适应更高海拔的埃律西昂平原。

“洞察号主要探测火星内部结构，包括地壳、地幔和地核的大小和组成，任务是测量获得火星内部的基本参数。”在 5 月 3 日的简报会上，喷气推进实验室（JPL）的首席研究员 Bruce Banerdt 说道。

Banerdt 表示：研究火星内部的参数信息，可以用于更好地理解包括地球在内的其他类地行星的形成机理。“火星的结构揭示了星球物质形成、结构聚集的整个过程。通过参数建立行星模型，再外推到地球上，有助于研究地球的形成演化历史。”这才是这项任务背后的科学意义。



图丨洞察号

洞察号有两种关键的科学仪器：一个是法国航天局（CNES）提供的内部结构探测地震仪 (SEIS)，它可以探测火星地震和流星撞击等地质历史事件。

Banerdt 说：“这是洞察号的核心任务，地震仪可以帮助我们深入了解星球内部。”

然而，SEIS 地震仪的研发也不是一帆风顺。该仪器在真空密封环境下才能精确检测地震活动。其真空室泄漏，未能通过密封测试，导致原定的 2016 年 3 月的发射计划推迟。2015 年 12 月，NASA 宣布将发射时间推迟到 2018 年。

NASA 派专人监督 SEIS 仪器的修复过程。Banerdt 在回忆修复 SEIS 攻坚战时谈道：“他们在整个修复进程中认真负责，确保修改的 SEIS 达到密封标准。”

洞察号的第二种仪器是由德国航天局（DLR）提供的热流和物理性能探测器。这台仪器能够像“鼹鼠打洞”一样在地面上钻出大约 5 米的深坑，测量火星内部的热流数据。

除了这两种仪器外，第三种仪器称为“自转和内部结构测量仪”（Rotation and Interior Structure Experiment），其可以利用宇宙飞船的通讯系统对火星自转进行精确的测量。

洞察号还携带一个辅助载荷传感器来测量磁场和其他环境，有助于对 SEIS 数据的精确分析，同时还可以用于其他研究。例如，安装在着陆器甲板上的激光反光镜可以用来精准定位。

当然，因为这两种科学仪器是由欧洲机构提供的，大约三分之二的研究团队不是美国人。这引起美国科学家的不满：他们觉得自己被 NASA 排除在外了。

Banerdt 说：“洞察号项目让不同国籍的科学家共同参与科学研究，而不是用仪器来区分科研任务。我当然希望加强美国在科研团队中的代表地位。”

NASA 在洞察号项目上花费了 6.504 亿美元，同时 Atlas-5 运载火箭的发射费用是 1.634 亿美元。CNES 和 DLR 的仪器费用大约是 1.8 亿美元，任务总费用为 9.938 亿美元。

图丨MarCO卫星

NASA 还花费了 1850 万美元，建造两个 cubesats 微型卫星，被称为“火卫一号”(MarCO)，在发射时作为次级载荷。MarCO 是 NASA 的第一次星际微型航天器试验。

在洞察号升空后不久，这两个六相探测微型卫星即 MarCO，昵称是“瓦力”(Wall-E) 和“伊娃”(Eve)（灵感来源于《机器人总动员》），就会从半人马座火箭中弹出。卫星上安装了超高频和 x 波段的天线，可以在洞察号着陆火星时进行遥测。另外，该航天器还将测试一个推进器系统，其推进剂是灭火器常用的压缩气体 R236FA。

-End-