人類首次洞察火星“內心”

“洞察”號探測器已開始工作並傳回第一張圖像

　　據美國國家航空航天局（NASA）官網11月26日報道，北京時間11月27日淩晨3時54分，該機構的“洞察”號火星探測器結束了為期6個月的旅程

，航行4.84億公裏，成功著陸於火星赤道以北平坦廣闊的艾利希平原上，成為人類派出的第一個傾聽火星“內心”的使者。登陸後不久，“洞察”號就傳回了火星的第一張圖像。
   
　　NASA局長吉姆·布裏登斯廷說：“我們的航天器第八次成功登陸火星，‘洞察’號將研究火星內部，並將為我們提供有價值的信息。”
   
　　傾聽火星“內心”
   
　　NASA已朝火星派出不少使者，如“勇氣”號、“機遇”號、“好奇”haodeng
，danzhexieshebeiyanjiudedoushiqibiaomianhedaqicengdeqingkuang。weijinyibulejiehuoxingdeneibuqingkuang
，biruhuoxingneiheyoushenmegoucheng

，dizhihuodongyouduohuoyuedeng，womenbixushenruhuoxingdixia，zheshikexuejiapaiqian“洞察”號的原因所在。
   
　　“身價”8.5億美元的“洞察”號於今年5月5日發射升空。NASA科學任務理事會行星科學部代理主任洛瑞·格拉茲說：“現在我們終於將探索火星內部——火星地殼、地幔和地核。”
   
　　“洞察”號將主要進行三項研究：一是通過“內部結構地震試驗”（SEIS）儀yi器qi，測ce量liang火huo星xing地di震zhen以yi及ji由you隕yun石shi撞zhuang擊ji引yin發fa的de震zhen顫chan，借jie助zhu收shou集ji的de振zhen動dong數shu據ju，繪hui製zhi火huo星xing內nei部bu各ge層ceng情qing況kuang，相xiang關guan分fen析xi結jie果guo或huo有you助zhu於yu識shi別bie出chu液ye態tai水shui或huo羽yu狀zhuang物wu；二是借助一對極其精準的無線電發射機，確定“洞察”haozaitaikongzhongdexiangxiweizhi
，guanchataruheyidong，bingzhujianhuizhihuoxingxuanzhuandeweixiaodoudong。zhexiedoudongfanyinglehuoxingdeneibujiegou，tebieshiqineiheshigutihaishiyeti（晃動更厲害）；三是利用“熱流和物理學性能探測套件”（HP3）測量熱量如何上升，幫助找出熱量來自何處，並研究熱量如何流過周圍岩石，了解更多有關火星岩石的情況。
   
　　科學家將解讀這些數據
，了解火星的曆史、內部構造和活動
，從而解答行星和太陽係科學領域最根本的問題之一——太陽係內包括地球在內的岩石行星是如何形成和演化的。
   
　　迷你衛星報平安
   
　　“洞察”號(hao)前(qian)往(wang)遙(yao)遠(yuan)的(de)火(huo)星(xing)，一(yi)舉(ju)一(yi)動(dong)都(dou)牽(qian)動(dong)著(zhe)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)的(de)心(xin)。為(wei)確(que)定(ding)探(tan)測(ce)器(qi)是(shi)否(fou)安(an)全(quan)著(zhe)陸(lu)，他(ta)們(men)通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)一(yi)顆(ke)通(tong)訊(xun)衛(wei)星(xing)，在(zai)恰(qia)當(dang)的(de)時(shi)間(jian)在(zai)探(tan)測(ce)器(qi)頭(tou)頂(ding)掠(lve)過(guo)，將(jiang)數(shu)據(ju)傳(chuan)回(hui)地(di)球(qiu)。
   
　　此次，“洞察”號攜帶的“火星立方體1”號（MarCO）就充當了“小廣播”。MarCO是六單元的立方體衛星
，包括兩顆迷你衛星“瓦力”（Wall-E）和“伊娃”（Eva），這是立方體衛星技術在深空的首次亮相和測試。此次著陸成功後，“伊娃”拍攝了首張火星地圖。
   
　　MarCO係統工程師安妮·瑪麗娜說：“我們正為MarCO的下一次測試做準備
，屆時
，它將作為一種新型星際通信中繼模式。”
   
　　格拉茲表示：“‘洞察’haozaihuoxinganquanzhelulingrenxingfen，danzheluzhihoudebiaoxianheshoujidaodeshujugenglingrenqidai。tajiangkaishishoujiyouguanhuoxingneibujiegoudeyoujiazhixinxi
，zhexiexinxijiangbangzhuwomenlejiebaokuodiqiujiayuanzaineidesuoyouyanshixingxingdexingchengheyanbianlicheng。”
   
　　火星探測成功率僅為50%
   
　　火星距離地球最近時也有大約5000萬公裏，而探測器抵達火星需要飛行幾億公裏，對發射、軌道
、控製、通信和電源等技術都有很高要求。
   
　　全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩向記者介紹，登陸火星任務分為發射、巡航、下降和著陸、表麵操作四個階段
，不少探測器都在下降和著陸階段“陣亡”。人類迄今為止共發射40多個火星探測器，成功率僅為50%左右，因而有人把火星稱為“探測器墳場”。
　　
　　龐之浩說，火箭的運載能力
、入軌精度和可靠性是火星探測的重要前提。最好用大推力運載火箭
，把探測器加速到每秒11.2公裏的第二宇宙速度，直接進入地火轉移軌道

，否則需要消耗探測器自身燃料和更長的飛行時間加速
，會影響探測器壽命。
　　
　　由於距離遙遠

，通信也非易事。龐之浩說
，從地球發送到火星的無線電信號
，單程延時約20分鍾，這需要探測器具有很強的自主控製能力。
   
　　同時，相比月球探測器
，火星探測器要進行更多次、更精確的軌道修正
，才能準確到達目的地。龐之浩說，如果探測器在地火轉移軌道近地點有每秒1米的速度差或1公裏的高度差，到達火星附近時的位置誤差可達10萬公裏。美國“勇氣”號在降落火星前
，先後修正了4次航線。
   
　　靠近火星後
，探測器需要精準地進入火星軌道，這一動作被形容為“從巴黎打一顆高爾夫球

，一杆落入東京的球洞”。龐之浩說
，探測器切入火星軌道過程中，如果切入點離火星略遠，則無法被火星引力捕獲；如果切入點太近，則可能闖進火星大氣層墜毀。
   
　　目前，探測器在火星軟著陸方式主要有三種：一是氣囊彈跳式,這種方式簡單、成本低
，但隻能滿足重量較小探測器的著陸要求，且著陸精度不高；二是反推著陸腿式，該方式較複雜、成本高，但能滿足重量較大探測器的著陸要求
，且著陸精度較高；三san是shi空kong中zhong起qi重zhong機ji式shi
，這zhe種zhong方fang式shi最zui為wei複fu雜za，成cheng本ben最zui高gao，技ji術shu最zui先xian進jin，可ke滿man足zu重zhong量liang更geng大da的de探tan測ce器qi軟ruan著zhe陸lu要yao求qiu。迄qi今jin為wei止zhi所suo有you的de火huo星xing著zhe陸lu器qi全quan部bu采cai用yong剛gang性xing減jian速su器qi和he“盤—縫—帶”降落傘方案
，完成超聲速減速工作。
　　
　　然而，由於火星密度太小
，載人火星飛船的重量過大，現有的三種著陸方式都無法使用。為此美國正在研製新的火星著陸裝置——“低密度超聲速減速器”。龐之浩介紹，當著陸器以大約3.5馬赫的速度進入火星大氣時，該裝置能像夏威夷氣鼓魚一樣迅速充氣，以增加空氣阻力
，將著陸器的速度減至2馬赫。此時直徑33米的巨型超聲速環帆降落傘打開，幫助著陸器安全著陸。