正在阅读: 人类首次洞察火星“内心”

人类首次洞察火星“内心”

2018-11-28 09:20来源:科技日报

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  据美国国家航空航天局(NASA)官网11月26日报道,北京时间11月27日凌晨3时54分,该机构的“洞察”号火星探测器结束了为期6个月的旅程,航行4.84亿公里,成功着陆于火星赤道以北平坦广阔的艾利希平原上,成为人类派出的第一个倾听火星“内心”的使者。登陆后不久,“洞察”号就传回了火星的第一张图像。

  NASA局长吉姆·布里登斯廷说:“我们的航天器第八次成功登陆火星,‘洞察’号将研究火星内部,并将为我们提供有价值的信息。”

  倾听火星“内心”

  NASA已朝火星派出不少使者,如“勇气”号、“机遇”号、“好奇”号等,但这些设备研究的都是其表面和大气层的情况。为进一步了解火星的内部情况,比如火星内核由什么构成,地质活动有多活跃等,我们必须深入火星地下,这是科学家派遣“洞察”号的原因所在。

  “身价”8.5亿美元的“洞察”号于今年5月5日发射升空。NASA科学任务理事会行星科学部代理主任洛瑞·格拉兹说:“现在我们终于将探索火星内部——火星地壳、地幔和地核。”

  “洞察”号将主要进行三项研究:一是通过“内部结构地震试验”(SEIS)仪器,测量火星地震以及由陨石撞击引发的震颤,借助收集的振动数据,绘制火星内部各层情况,相关分析结果或有助于识别出液态水或羽状物;二是借助一对极其精准的无线电发射机,确定“洞察”号在太空中的详细位置,观察它如何移动,并逐渐绘制火星旋转的微小抖动。这些抖动反映了火星的内部结构,特别是其内核是固体还是液体(晃动更厉害);三是利用“热流和物理学性能探测套件”(HP3)测量热量如何上升,帮助找出热量来自何处,并研究热量如何流过周围岩石,了解更多有关火星岩石的情况。

  科学家将解读这些数据,了解火星的历史、内部构造和活动,从而解答行星和太阳系科学领域最根本的问题之一——太阳系内包括地球在内的岩石行星是如何形成和演化的。

  迷你卫星报平安

  “洞察”号前往遥远的火星,一举一动都牵动着工程师们的心。为确定探测器是否安全着陆,他们通常需要一颗通讯卫星,在恰当的时间在探测器头顶掠过,将数据传回地球。

  此次,“洞察”号携带的“火星立方体1”号(MarCO)就充当了“小广播”。MarCO是六单元的立方体卫星,包括两颗迷你卫星“瓦力”(Wall-E)和“伊娃”(Eva),这是立方体卫星技术在深空的首次亮相和测试。此次着陆成功后,“伊娃”拍摄了首张火星地图。

  MarCO系统工程师安妮·玛丽娜说:“我们正为MarCO的下一次测试做准备,届时,它将作为一种新型星际通信中继模式。”

  格拉兹表示:“‘洞察’号在火星安全着陆令人兴奋,但着陆之后的表现和收集到的数据更令人期待。它将开始收集有关火星内部结构的有价值信息,这些信息将帮助我们了解包括地球家园在内的所有岩石行星的形成和演变历程。”

  火星探测成功率仅为50%

  火星距离地球最近时也有大约5000万公里,而探测器抵达火星需要飞行几亿公里,对发射、轨道、控制、通信和电源等技术都有很高要求。

  全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩向科技日报记者介绍,登陆火星任务分为发射、巡航、下降和着陆、表面操作四个阶段,不少探测器都在下降和着陆阶段“阵亡”。人类迄今为止共发射40多个火星探测器,成功率仅为50%左右,因而有人把火星称为“探测器坟场”。

  庞之浩说,火箭的运载能力、入轨精度和可靠性是火星探测的重要前提。最好用大推力运载火箭,把探测器加速到每秒11.2公里的第二宇宙速度,直接进入地火转移轨道,否则需要消耗探测器自身燃料和更长的飞行时间加速,会影响探测器寿命。在我国公布的火星计划中,将使用目前推力最大的长征五号火箭实施发射。

  由于距离遥远,通信也非易事。庞之浩说,从地球发送到火星的无线电信号,单程延时约20分钟,这需要探测器具有很强的自主控制能力。

  同时,相比月球探测器,火星探测器要进行更多次、更精确的轨道修正,才能准确到达目的地。庞之浩说,如果探测器在地火转移轨道近地点有每秒1米的速度差或1公里的高度差,到达火星附近时的位置误差可达10万公里。美国“勇气”号在降落火星前,先后修正了4次航线。

  靠近火星后,探测器需要精准地进入火星轨道,这一动作被形容为“从巴黎打一颗高尔夫球,一杆落入东京的球洞”。庞之浩说,探测器切入火星轨道过程中,如果切入点离火星略远,则无法被火星引力捕获;如果切入点太近,则可能闯进火星大气层坠毁。

  目前,探测器在火星软着陆方式主要有三种:一是气囊弹跳式,这种方式简单、成本低,但只能满足重量较小探测器的着陆要求,且着陆精度不高;二是反推着陆腿式,该方式较复杂、成本高,但能满足重量较大探测器的着陆要求,且着陆精度较高;三是空中起重机式,这种方式最为复杂,成本最高,技术最先进,可满足重量更大的探测器软着陆要求。迄今为止所有的火星着陆器全部采用刚性减速器和“盘—缝—带”降落伞方案,完成超声速减速工作。

  然而,由于火星密度太小,载人火星飞船的重量过大,现有的三种着陆方式都无法使用。为此美国正在研制新的火星着陆装置——“低密度超声速减速器”。庞之浩介绍,当着陆器以大约3.5马赫的速度进入火星大气时,该装置能像夏威夷气鼓鱼一样迅速充气,以增加空气阻力,将着陆器的速度减至2马赫。此时直径33米的巨型超声速环帆降落伞打开,帮助着陆器安全着陆。(记者 刘 霞 付毅飞)

[责编:毕孝斌]

阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 广西昭平:粤桂协作发展产业助脱贫

  • 走进西藏民主改革第一村——克松

独家策划

推荐阅读
1960年,为了纪念世界气象组织的成立和《世界气象组织公约》的生效,世界气象组织执行委员会决定把每年3月23日定为“世界气象日”。
2019-03-22 13:57
3月21日,我国高分辨率对地观测系统重大专项(以下简称高分专项)的两颗卫星——高分五号、六号卫星正式投入使用。自2010年批准启动实施以来,高分专项已成功发射六颗卫星,数据源不断丰富,并在国土、环保、农业、林业、测绘等领域得到广泛应用。
2019-03-22 09:40
近日,位于加州大学圣地亚哥分校的高通研究室宣布,该研究室利用70台4K分辨率显示器,创造了世界上分辨率最高的虚拟现实系统。
2019-03-22 09:36
近日,中国第35次南极科学考察队完成各项任务后,搭乘雪龙号,返回上海码头。多年来,中国南极科考队一方面致力于自身医疗救治能力建设,提高自我医疗救治保障能力,另一方面,积极参与医疗救援国际合作。
2019-03-22 09:24
近日,门诊导诊机器人“小医”在河北省邯郸市中心医院东区门诊大厅正式上岗,呆萌外表和有趣互动吸引不少患者围观。经过不断训练的“人工智能医生”,“眼睛”“耳朵”“大脑”日益发达,涉及病种越来越多、领域越来越宽,包括临床助理、辅助诊疗、医学影像、基因检测、健康管理等。
2019-03-22 09:23
21日,在“2019阿里云峰会·北京站”上,北京冬奥组委与阿里云召开发布会,宣布2022年北京冬奥会将实现“云上转播”。北京冬奥组委新闻宣传部部长常宇表示,我们鼓励“云上转播”技术的研发,着力实现体育赛事的远程制播。
2019-03-22 09:21
实现5G商用,离不开运营商这支5G网络部署主力军。中国电信称,未来将积极探索新技术的商业化应用,加快构建与5G相适应的经营机制,发挥自身禀赋优势,提早布局业务生态。
2019-03-22 09:21
毕竟,人工智能不是要在作品之外再造一个“叶修”,而是为粉丝提供一个能陪他们的“叶修”。如果有一天,虚拟人物能给你更难辨真假的聊天体验,那么,到底是他们进入你的世界,还是你陷入了他们的世界?
2019-03-22 09:20
南昌大学谭慧斌等人也对潮泉的成因提出了挤压模型、洗衣池模型等假设。微孔打开,水流入溶洞内暗河后,水面下降,水压减小,水速逐渐减慢,微孔再度被泥沙堵塞关闭,从而形成涨落潮。
2019-03-22 09:19
长江商学院首届人工智能论坛暨中国人工智能指数报告发布会昨日在京举办。报告从学术、产业、开源软件包使用、公众认知及媒体等方面,进行中美对比,以此度量中国的人工智能在最近十几年里的发展及影响。
2019-03-22 09:31
从“0”到“1”制备出了高质量砷化铌样品后,修发贤团队还不满足,决意进一步观察材料特性。修发贤介绍,砷化铌纳米带的高电导率要归功于其表面与众不同的电子结构——具有拓扑保护的表面态(费米弧)。
2019-03-22 09:35
“在新媒体传播成为主流的时代,科学家需要主动利用网络传播和新媒体传播,承担起科学传播的重担,这是责任、也是义务”,中国科学院院士、植物生理学家匡廷云说。截至目前,“DOU知计划”已吸引了包括中科院12家研究所的科研人员,以及清华大学、中国科学技术大学、中国科学院大学、浙江大学等10所高校的师生等数百名“学院派”科普短视频作者的参与。
2019-03-22 09:19
周数翻转可能引发空管雷达信号数据混乱,会引起数据中断、目标航迹与计划不相关等问题。何智力表示,为了应对GPS周数翻转问题,一方面,各个行业应该提前联系GPS接收机供应方,咨询是否存在因GPS周数翻转带来授时错误问题,如果存在,应要求GPS接收机供应方更新固件。
2019-03-22 09:18
美国研究人员在最新一期《科学》杂志上发表研究报告称,他们成功利用冷冻的未成年恒河猴睾丸组织培育出成熟精子,使雌猴受孕并生育出健康的猴宝宝。
2019-03-22 09:18
韩国政府调查团20日在韩国记者中心发表正式调查报告称,2017年韩国浦项地区发生的大型地震并非是一次“自然地震”,而是人类活动造成的“触发地震”。经过近一年工作,两个调查委员会得出了同样的结论,认为浦项地热发电站向地热井注入高压水的作业触发了浦项地震。
2019-03-22 09:17
“我国传统铸造行业以手工劳动为主,通俗地形容就是‘傻大黑粗’。”  说话的年轻人名叫刘轶,36岁的他是宁夏共享集团股份有限公司(以下简称共享集团)产业创新中心副总经理、智能制造研究院院长。
2019-03-22 09:16
过去,我国对污染气体和温室气体的监测主要依靠美欧及日本卫星,高分五号发射后,大大缓解了对国外数据的依赖。高分六号具有大覆盖范围、重访时间短、定量化探测等特点,面向农业农村、林业和防灾减灾等应用,搭载2个大幅宽光学相机,并为宽幅相机新增了4个波段。
2019-03-22 09:16
游客在陕西洋县朱鹮梨园景区观赏梨花(3月21日摄)。近日,陕西省汉中市洋县朱鹮梨园景区梨花开放,满山梨花如飘香白雪,吸引游客前来赏花。近日,陕西省汉中市洋县朱鹮梨园景区梨花开放,满山梨花如飘香白雪,吸引游客前来赏花。
2019-03-22 09:26
一些共享单车企业倒闭使不少人陷入“押金亏损”,北京的蓝女士上下班主要靠共享单车接驳地铁。摩拜公司有关负责人回应称,征求意见稿对于保障用户合法权益、化解风险具有积极正面的意义,摩拜单车支持并积极响应。
2019-03-21 11:54
记者从中国科学院植物研究所获悉,该所研究员田世平带领的团队通过多种途径,阐明了污染果实的一种重要真菌毒素——棒曲霉素在扩展青霉中生物合成的分子基础、合成途径及调控机制,为创制果实采后棒曲霉素防控技术具有重要意义。
2019-03-21 10:10
加载更多