| 首頁 | 工程簡介 | 相關政策 | 工作要聞 | 工程成果 | 數據發布 | 國際視野 | 科普知識 | 探月群英 | 視頻集錦 | 訪談直播 | 宇宙人文 |
|
| 主辦單位:國家航天局探月與航天工程中心 承辦單位:國家航天局新聞宣傳中心 協辦單位:嫦娥奔月航天科技(北京)有限責任公司 中國科學院國家天文台 地址:北京市海澱區阜成路甲8號 郵編:100048 京ICP備19018762號 信息報送: |
![]() 中國探月工程微信公眾號 |

記得《火星叔叔馬丁》麼?神奇的馬丁叔叔總讓當時年少的我們癡狂,而那顆遙遠的紅色星球,則吸引著眾多科學家以及天文愛好者無比赤誠的目光。
幾十年來,我們人類對火星的探索從未間斷。“勇氣”號、“機遇”號、“鳳凰”號、“好奇”號等探測器已經登陸火星。但一直以來,人類對火星的探索都“浮於表麵”。對火山、峽穀、岩石、土壤這些火星地表特征的種種研究,讓我們對火星有了初步的了解。美國國家航空航天局(NASA)近日宣布,“洞察”號將加入探索火星的隊伍 。這個“新進小子”將走一條不同於“前輩”的探索之路:它將深入探查火星內部,讓科學家通過火星,了解太陽係中包括地球在內的類地行星的起源與演化過程。
探查火星內部 揭示類地行星演化之謎
“洞察力”(InSight)是個很貼切的名稱,非常適合星際探索的頭銜,也和NASA此次任務的主要內容契合。實際上,InSight是“利用地震調查、測地學和熱傳輸進行內部探查”的英文首字母縮寫,它不僅僅是一個火星任務,其中也隱含著NASA了解地球起源與演化秘密的期許。在NASA眼中,火星就如同一塊他山之石,科學家們希望通過對其內部深層結構的探測,來解決太陽係行星科學中的一個基本問題——40多億年前,太陽係內的類地行星是如何形成的?
一般來說,類地行星的形成是從一種叫做“吸積”的過程開始的。初始核心不斷地捕獲、吞吃周圍物質,隨著體積的增加,內部溫度會逐漸升高並融化,而後隨著冷卻和再結晶,逐漸演變成我們今天所知的包含地核、dimanhedikedeleidixingxing。suiransuoyoudeleidixingxingdouyouleisidejiegou,dantamenjuefeiwanquanyiyang,meiyoutongyimoban,meiyikeleidixingxingdoujingguoyigebeichengwei“分化”的過程,才變成它們目前的樣子。而對這一過程,科學家們知之甚少。“洞察力”任務的主要目標,就是探查火星內部深層結構,了解行星的“分化”之謎,以揭示太陽係內類地行星的演化過程。
此外,通過對火星上的構造活動和隕石撞擊進行深入研究,為了解地球上的類似活動提供線索,也是“洞察力”任務的目標之一。
為什麼是火星 因為它有一個“好身材”
太陽係有八大行星,和地球相似的兄弟也不止火星一個,水星、金星也都是類地行星。NASA為什麼要選擇通過火星來了解類地行星的演化過程?或許原因不止一個,但“洞察力”任務項目首席科學家,NASA噴氣推進實驗室的布魯斯·班尼特的看法絕對是最權威的。他指出,選擇火星,是因為它有一個“好身材”。“火星不大不小,正合適”,班尼特這樣表述。
火星有多大?直徑6794千米,大約是地球直徑的一半。這個體量,正是NASA科學家眼中的“完美身材”。
首先,它足夠大,足以支撐其進行早期的內部加熱和分化過程,進而形成類地行星。可以說,對火星演化的理解基本上可適用於水星、金星和地球。同時,它又足夠小,導致其地質活動遠沒有地球、金星活躍,因而能夠在經過40多duo億yi年nian的de漫man長chang時shi間jian後hou仍reng保bao留liu著zhe演yan化hua印yin跡ji。雖sui然ran水shui星xing比bi火huo星xing還hai小xiao,可ke能neng會hui有you類lei地di行xing星xing早zao期qi形xing成cheng過guo程cheng的de證zheng據ju,但dan它ta離li地di球qiu太tai遠yuan而er又you離li太tai陽yang太tai近jin了le,以yi如ru今jin人ren類lei掌zhang握wo的de科ke技ji水shui平ping登deng陸lu水shui星xing,想xiang都dou不bu要yao想xiang,更geng遑huang論lun對dui其qi內nei部bu進jin行xing探tan查zha了le。
正因有著一個“好身材”,火星才成為科學家了解類地行星演化過程的最佳目標。火星地殼的厚度和分層、地幔的密度和層理、地核的大小和密度、熱量從內部散逸的速率等信息,蘊含著太陽係中類地行星形成過程的最深入、最準確的記錄。它就如同一本“曆史書”,內含諸多的“秘聞、真相”,需要科學家們一點兒一點兒地挖掘。
六個調查項目 倚仗兩大研究利器
“洞察”火星,需要看到哪些景象,才能完成揭示太陽係內類地行星演化過程、尋找地球構造活動及隕石撞擊線索這兩大任務?
NASA為“洞察”號設定了6個調查項目,希望通過這些調查,一窺火星內部深層結構的奧秘。這6個調查項目分別是:確定火星地核的大小、組成和物理狀態;確定火星地殼的厚度和結構;確定火星地幔的組成和結構;確定火星內部的熱態;測量火星內部地震活動的幅度、速率和地理分布;測量火星表麵的隕石撞擊率。
而這6個調查項目的完成,則要倚仗“洞察”號荷載的兩台精密儀器——地震儀(SEIS)和熱流探頭(HP3)。
按照NASA的計劃,“洞察”號探測器將在2018年11月26日登陸火星,在火星赤道附近著陸後,將這兩個儀器永久放置在火星上。
此外,NASA噴氣推進實驗室還將進行一項自轉和內部結構實驗(RISE),科學家們將利用火星與地球之間的無線電傳輸來評估火星繞軸自轉產生的擾動,該實驗將為研究火星內核大小提供線索。
科學家們希望,他們能通過這些先進的儀器探測到火星的各種“生命跡象”:通過SEIS探測它的“脈搏”,通過HP3測量它的“體溫”,通過RISE觀察它的“條件反射”。這些“生命跡象”,既是火星億萬年的成長記錄,也是揭開太陽係內類地行星演化之謎的鑰匙。
明年5月5日後5周內的某一天,“洞察”號將從美國加州中部的範登堡空軍基地升空,並於感恩節後的第一個星期一登錄火星,隨後開始對火星“診脈測溫”。NASA預計,在所有儀器部署完成後,科學家在一個火星年(687天,相當於1.88個地球年)內將獲得超過29Gb的數據。屆時,人類對火星的探索有望邁向一個新高度。

中國探月工程微信公眾號
主辦單位:國家航天局探月與航天工程中心
承辦單位:國家航天局新聞宣傳中心
協辦單位:嫦娥奔月航天科技(北京)有限責任公司
中國科學院國家天文台
地址:北京市海澱區阜成路甲8號
郵編:100048
京ICP備19018762號
信息報送: