北京時(shí)間5月5日19時(shí)05分，美國使用宇宙神5號(hào)運(yùn)載火箭，從西海岸范登堡空軍事基地將“洞察”號(hào)火星登陸器送入“泰”/k0/]?！岸床焯?hào)”是第一艘探索火星深處的宇宙飛船。它將通過傾聽火星的振動(dòng)和測(cè)量其熱量輸出來研究火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，揭示巖石行星的形成，填補(bǔ)火星地球物理學(xué)空的空白，更好地了解其他巖石行星是如何誕生的。

深入內(nèi)部探究竟

洞察號(hào)將采用降落傘＋緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)反推＋著陸腿的方式在火星著陸

Insight的著陸點(diǎn)“Insight”登陸火星，重360公斤，最大寬度約6米。它由兩個(gè)圓形太陽能電池板供電，可以像紙扇一樣展開。《洞察》將在上升空后飛行4.85億公里，持續(xù)6個(gè)多月，于2018年11月26日降落在火星北半球赤道附近的伊勒烏斯平原。之后，“洞察”將首次開展為期2年的火星內(nèi)部深處實(shí)地考察。在此之前，人類進(jìn)行了47次火星探測(cè)，都是研究火星的全球、表面、大氣和磁場(chǎng)。在任務(wù)期間，Insight將總共發(fā)回30GB以上的數(shù)據(jù)。

選擇著陸點(diǎn)花了4年時(shí)間，最終確定具體的著陸點(diǎn)坐標(biāo)為4.5 N和135.0 E..因?yàn)檫@里地勢(shì)平坦，沒有溝壑，陽光充足，可以給太陽能電池板充電。此外，著陸點(diǎn)距離好奇漫游者600公里，可以與目前運(yùn)行的五顆火星軌道飛行器任務(wù)進(jìn)行通信。為了有足夠厚的大氣層，保證著陸時(shí)降落傘的緩沖需要，著陸點(diǎn)應(yīng)在火星大地水準(zhǔn)面以下2.5公里，地形坡度應(yīng)小于15°，石料不宜過多，風(fēng)化層松軟，便于著陸和鉆5米深的孔。

與前輩不同，Insight的調(diào)查不再是“浮在表面”。而是要探索火星內(nèi)部，獲取關(guān)于火星地質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的新數(shù)據(jù)，研究太陽系內(nèi)部所有巖石行星的演化過程。

它的探測(cè)器將鉆入地下5米的深度，以調(diào)查、測(cè)量溫度和重力波動(dòng)等。，并幫助科學(xué)家弄清火星的核心是由液體還是固體組成，從而研究火星和其他行星的結(jié)構(gòu)和演化。它還將探測(cè)紅色行星的旋轉(zhuǎn)、地核的厚度、地殼和地幔的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部熱能、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、火災(zāi)地震活動(dòng)以及隕石對(duì)火星的影響。

因?yàn)椤岸床臁睂⒛軌蛱綔y(cè)到火星核心、地幔和地殼的大小、厚度、密度和整體結(jié)構(gòu)，以及熱量從火星逃逸的速度，它可以研究太陽系內(nèi)部所有巖石行星的演化過程，提高對(duì)這一過程的認(rèn)識(shí)。

因?yàn)椤岸床臁笨梢蕴剿魈栂抵谐厍蛞酝獾膸r石行星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以為是否在其上建造永久性建筑提供參考；它還可以幫助科學(xué)家拼湊40多億年前陸地世界的形成過程；我們還可以了解火星的內(nèi)部溫度信息，研究火星的天氣，通過大氣揭示太陽風(fēng)、宇宙射線和帶電粒子是如何影響火星表面的。它獲得的所有信息對(duì)未來人類登陸火星具有重要的參考價(jià)值。

各國“神探”顯身手

洞察號(hào)內(nèi)部設(shè)備

打造洞察號(hào)火星著陸器

基于美國的“洞察”火星著陸器的開發(fā)實(shí)際上是一個(gè)國際合作項(xiàng)目。

Insight的管理、平臺(tái)、組裝、發(fā)射和運(yùn)行，以及一些科學(xué)探測(cè)儀器，由美國航空公司空 NASA和洛馬公司的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)。

地震儀是“洞察號(hào)”上最重要的科學(xué)探測(cè)儀器，由法國臺(tái)太空國家研究中心研制。該儀器的核心是安裝在鈦合金球形true 空容器中的三個(gè)高精度、寬頻帶的火震傳感器，非常靈敏，可以測(cè)量氫原子直徑小于1/4的地震動(dòng)，記錄火震或隕石撞擊，準(zhǔn)確掌握火星的火震等內(nèi)部活動(dòng)，研究火星地殼和地幔對(duì)隕石撞擊的響應(yīng)，為了解行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供線索。所以技術(shù)很難。

火地震儀和快照相機(jī)一樣，可以拍攝行星內(nèi)部的圖像，相當(dāng)于對(duì)行星進(jìn)行CT掃描。當(dāng)火星上的巖石破裂或相對(duì)移動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的沖擊波將在整個(gè)星球上回蕩。這些沖擊波的傳播速度取決于穿過它們的介質(zhì)的性質(zhì)，因此速度會(huì)有所不同?；馂?zāi)地震儀可以探測(cè)這些火沖擊波的強(qiáng)度、頻率和傳播速度，并獲得火沖擊波經(jīng)過的地質(zhì)介質(zhì)的信息。

每次火星上發(fā)生火震，Insight都能拍下火星內(nèi)部的快照。在Insight的任務(wù)期間，它可以記錄幾十到幾百次火災(zāi)地震?；鹦谴髿庀”。‰E石經(jīng)常通過火星大氣落在火星表面，帶來震動(dòng)，高溫計(jì)也會(huì)記錄下來。

事實(shí)上，早在美國阿波羅載人登月時(shí)，宇航員就在月球上放置了四個(gè)月球地震儀。20世紀(jì)70年代末，美國維京火星登陸器也搭載了火災(zāi)地震儀，但這些火災(zāi)地震儀并沒有接觸到火星表面，因?yàn)榘惭b在登陸器頂部，登陸器底部有減震器，所以無法有效記錄火星的火災(zāi)震動(dòng)信息。

“Insight”上的熱流探頭是一種自穿透熱流探頭，由德國的Deutsche Welle 空航天中心研制。它被用來探測(cè)從火星核心到地表以下5米的熱量，并幫助揭示火星的熱歷史。比之前火星車上的小鏟子等工具威力大很多。它可以深入火星表面以下，測(cè)量火星內(nèi)部的能量。

“洞察”上的風(fēng)和大氣溫度傳感器和高分辨率壓力傳感器是由西班牙天體生物學(xué)中心開發(fā)的，用于監(jiān)測(cè)著陸點(diǎn)的天氣，幫助科學(xué)家消除火星天氣環(huán)境造成的干擾。因此，這種“洞察”將允許科學(xué)家消除由天氣引起的振動(dòng)“噪音”，并整合這些真實(shí)數(shù)據(jù)來提供最全面的地質(zhì)“快照”。

科學(xué)家將通過這些先進(jìn)的儀器探測(cè)火星的各種“生命跡象”，通過高溫計(jì)探測(cè)其“脈沖”，通過熱流探頭測(cè)量其“體溫”，通過“旋轉(zhuǎn)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)”天線觀察其“條件反射”。這些“生命跡象”不僅是幾億年來火星生長的記錄，也是解開太陽系類地行星演化之謎的關(guān)鍵。結(jié)合以上各種來源的信息，科學(xué)家們有望獲得迄今為止最完整的火星圖片。研究人員稱這種對(duì)火星“脈搏”和溫度的準(zhǔn)確把握是“45億年來對(duì)火星的首次物理檢查”。

姍姍來遲增成本

“洞察”原定于2016年3月推出。但在發(fā)射前，發(fā)現(xiàn)法國在“洞察”號(hào)上研制的一種重要科學(xué)探測(cè)儀器失靈，即儀器的真空容器泄露，錯(cuò)過發(fā)射窗口，要再等兩年。它被推遲到2018年推出，這將額外花費(fèi)1.5億美元。這一事件不僅揭示了技術(shù)問題，也說明了國際合作中的質(zhì)量管理問題，因?yàn)檎婵杖萜鞑⒉皇且粋€(gè)技術(shù)難度很高的裝置。在延遲期間，真正的空船由美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室重新設(shè)計(jì)和制造。

240多萬人名上火星

“洞察”號(hào)在登陸火星的同時(shí)，還會(huì)攜帶兩個(gè)常用公眾名字的微芯片登陸火星，以此激發(fā)公眾對(duì)火星探索的興趣。

從2015年開始，美國航空公司空 NASA就讓公眾通過官網(wǎng)把自己的名字發(fā)到Insight的芯片上。包含公眾姓名的信息存儲(chǔ)在芯片上，并將與洞察一起前往火星，開始一次虛擬的火星之旅。2015年8月，近82.7萬人在Insight的芯片上寫下了自己的名字，但由于Insight的推出因失敗而推遲，收集到的名字越來越多。為此，2017年，美國航空公司空 NASA在“洞察”號(hào)上又增加了一個(gè)微芯片，讓公眾可以上傳自己的名字。

“洞察”火星之旅的名稱收集活動(dòng)于2017年11月1日結(jié)束。芯片上刻有240多萬人的名字，其中美國名字65.3萬多個(gè)，中國名字26萬多個(gè)，俄羅斯名字6.35萬個(gè)。赤道幾內(nèi)亞人的名字最少，只有七個(gè)。這些名字每個(gè)字母的寬度只有400納米，占據(jù)的體積非常小，所以可以承載很大的數(shù)字。