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载着26万中国人名字的探测器来了

2018-11-29 09:14来源:中国科学报

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  “洞察号”团队成员在收到着陆器成功降落在火星表面的确认消息后欢呼。图片来源:NASA/Bill Ingalls

  ■本报见习记者 任芳言

  在太空中飞了6个多月,火星探测器“洞察”号终于着陆了。

  即便此前已有探测器成功登陆火星的经验,但“洞察”号的着陆依旧经历了千难万险。据“洞察”号首席工程师Rob Manning介绍,从进入大气层到着陆,要经历上千个步骤,在大约7分钟的时间里,“洞察”号必须精准执行这些任务,且还冒着可能与地球短暂失联的风险。

  进入大气层,打开降落伞,伸出腿,缓冲着陆,传回信号……11月26日,美国东部时间下午3点左右,“洞察”号有惊无险地到达目的地。

  探测任务就这样开始了。

  火震探测装备升级

  由于大部分探测任务需要长期固定在同一位置完成,科学家为“洞察”号选择了一块相对平坦的着陆区域——在火星赤道的北部,“洞察”号将在此开展预计两年时间的探测任务。

  “洞察”号将首次对火星的深层内部展开研究,并对火星上的地震——火震进行探测。中国航天科技集团航天设计师钱航对《中国科学报》表示,“洞察”号此次火星任务的主要目标有二:一是通过研究火星内部结构及演化过程,了解类地行星的形成和演化;二是了解火星构造活动和陨石撞击活动现状。

  由法国国家太空研究中心(CNES)提供的内部结构地震实验(SEIS)设备作为此次“洞察”号携带的主要科学仪器之一,将利用搭载的6个传感器对火星地面运动进行测量。

  全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩表示,SEIS能够获取星球内部的“影像”,就好比给行星做CT扫描,以探测火星上曾经存在的生命迹象。

  1976年,美国的火星着陆器海盗1号和海盗2号在抵达火星时,也曾携带地震探测仪,但由于多种原因,传回的有效信息并不多。钱航表示,此次“洞察”号探测器携带了更灵敏的地震仪,且有高分辨率火星勘测轨道飞行器(MRO)影像帮助定位震源。“这也让人们期待‘洞察’号有更好的表现。”钱航说。

  去火星挖坑?史上首次

  “洞察”号还将第一次精确测量从火星内部散发出的热量。“洞察”号着陆后,将通过机械臂把携带的另一件科学仪器放在火星表面,即由德国宇航中心提供的热流和物理特性研究设备(HP3)。

  该设备能够利用机械装置从火星地表向下挖掘5米,以了解火星土壤下的内部热量变化——这是目前为止火星探测能够触及的最大深度。

  此前美国宇航局(NASA)对于星球内部的热流探测已积累了一些经验,“阿波罗”15号和“阿波罗”17号都曾在月球安装热流探测仪,但由于未能估算好月球风化层岩石硬度,探测仪未能钻探到计划的深度。

  “此次给‘洞察’号着陆选址时,科学家充分考虑了着陆区的风化层厚度和岩石硬度,以确保探测设备能够钻到5米深的地方。”钱航表示。

  HP3会一点点将“触角”探入地下,通过测量所处位置的温度,确定从星体流失的热量有多少。由NASA喷气推进实验室(JPL)领衔开发的旋转和内部结构实验(RISE)设备还将利用“洞察”号的X波段无线电通信系统,精确测量火星自转轴的摄动。

  历经考验飞向火星

  携带了240万地球人姓名的“洞察”号顺利着陆——其中还包括了26万中国人的名字,让不少太空爱好者激动了一把。而实际上,“洞察”号飞向火星的旅程曾经被取消。

  NASA曾在2015年末宣布取消原定于2016年3月的发射计划,因为当时“洞察”号携带的地震检测设备密封不严发生泄漏,NASA甚至表示考虑是否要完全取消这项探测任务。

  虽然发射时间较原计划推迟了26个月,所幸设备最终被及时修复。这台灵敏度极高、能够检测到精确至原子尺度地面运动的设备将在火星上一展身手。

  庞之浩表示,目前人类向火星发射的43个探测器中,成功的仅有18个,成功率不到50%。由于火星距离地球遥远,对发射、控制、通信等技术提出了各种挑战,火星也被称为“探测器坟场”。

  即便火星探测耗费巨大,人类也从未停下过脚步,世界各国仍在部署后续的火星探测任务。预计在未来3年里,NASA研制的“2020火星车”将降落火星,以寻找火星上曾存在生命的证据。中国也计划于2020年前后实施首次火星探测任务。

  《中国科学报》 (2018-11-29 第3版 国际)

[责编:毕孝斌]

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