解讀「洞察號」探測器:填補火星探測最後的空白—新聞—科學網

2020-12-03 科學網

 

5月5日，美國國家航空航天局「洞察號」火星著陸探測器在美國西海岸的范登堡空軍基地成功發射。「洞察號」是世界第一個專門探測火星深層的太空飛行器，它將通過傾聽火星地震（或稱「火震」）和測量火星的熱量輸出來研究火星的內部結構，從而揭示巖質行星的形成，更好地了解類地行星是如何誕生的。

儘管距離人類第一次探測火星已有數十年，但我們對於火星內部結構仍知之甚少。此前人類總計開展的47次火星探測都是研究火星全球、地表、大氣和磁場的。「洞察號」首次探測火星內部，相當於用CT掃描對火星進行「45億年來的第一次體檢」。

從外形看，「洞察號」是在2008年火星北極著陸的「鳳凰號」設計方案基礎上研製而成，但攜帶了更先進的科學探測儀器。經過長途飛行，它將於11月底在火星北半球赤道附近的平原著陸，開展為期兩年的勘測。值得一提的是，「洞察號」將與兩個立方衛星一起飛往火星。這是立方衛星首次用於執行深空探測任務，在「洞察號」進入、下降和著陸火星時為其提供通信中繼服務。

「洞察號」有兩大科學任務：一是通過探測火星內部火震活動的規模、頻率和地理分布，以及隕石撞擊火星表面的頻率，來確定目前火星地質構造活動的級別；二是通過調查火星內部結構和活動過程，研究類地行星的形成和演化過程。為此，科學家設定了6個調查項目：確定火星地核大小、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；測量火星內部火震活動的幅度、速率和地理分布；測量火星表面的隕石撞擊率。

以美國為主研製的「洞察號」其實是一項國際合作項目。其中最主要的科學探測儀器是地震儀。它由法國研製，非常靈敏，能監測到原子距離的地面運動。就像拍快照的相機一樣，地震儀能拍下星球內部的影像，相當於給行星做CT掃描。另一臺重要科學探測儀器是熱流探頭。它由德國研製，用於探測至地表下5米來自火星地核的熱量。風和大氣溫度傳感器及高解析度壓力傳感器由西班牙研製，用於對著陸地點的天氣進行監控，幫助科學家們排除火星天氣環境對測量帶來的擾動。巡航級、著陸器及其它科學探測儀器由美國負責研製，包括用於部署地震儀和熱流探頭的機械臂，協助部署儀器的中解析度相機，測量由火星電離層造成磁場幹擾的磁強計等。

科學家將通過這些先進儀器探測火星的各種「生命跡象」。例如：通過地震儀探測火星的「脈搏」，通過熱流探頭測量火星的「體溫」。這些「生命跡象」，既是火星億萬年的成長記錄，也是打開太陽系類地行星演化之謎的鑰匙。綜合這些信息，科學家有望獲得迄今最完整的火星全貌，對未來人類登陸火星具有重要參考價值。

（作者為全國空間探測技術首席科學傳播專家）

 

 

 

特別聲明：本文轉載僅僅是出於傳播信息的需要，並不意味著代表本網站觀點或證實其內容的真實性；如其他媒體、網站或個人從本網站轉載使用，須保留本網站註明的「來源」，並自負版權等法律責任；作者如果不希望被轉載或者聯繫轉載稿費等事宜，請與我們接洽。

相關焦點

  • 洞察號登陸火星 火星被稱為「探測器墳場」
    經過逾6個月的飛行，美國洞察號火星探測器終於在北京時間2018年11月洞察號是2018年5月5日由宇宙神5號火箭發射升空的。這是美國首次從西海岸的范登堡空軍基由西向東發射空間探測器，原因是宇宙神5號的推力足夠大，發射窗也更為適宜。　　整個任務分為發射、巡航、進入下降和著陸（EDL）、表面操作等四個階段。
  • 火星探測器洞察號順利發射,用另一種方式洞察火星
    大家好，我是本文的作者小林，歡迎閱讀我的文章，先送你一個麼麼噠~能關注我就送你兩個麼麼噠~火星探測器你了解多少？美國已經發了一大堆的火星探測器，這個洞察號的外形和先前那個鳳凰號長得非常像。小編猜這是美國人為了省點錢，他一張圖紙全解決了，所以這個洞察號的成本是很低的。
  • 洞察號火星探測器成功登陸火星,它的任務是什麼?
    想要改造火星，必須要對火星有足夠的了解，幾十年以來，科學家往火星發射了不少的探測器，有火星外太空軌道衛星探測器，也有登陸探測器，想要足夠了解火星，自然還是登陸探測器更有優勢，科學家也通過這些火星陸地探測器的探索，對火星有了很多的了解。
  • NASA洞察號火星探測器成功登陸火星展開探測
    火星剛剛接收了最新的機器人居民「洞察號」。美國宇航局裝備了地震調查，大地測量和熱傳輸著陸器的探測器「洞察號」在距離地球近7個月，3億英裡（4.58億公裡）的旅程中成功降落在紅色星球上。「洞察號」的為期兩年的任務將是研究火星的內部深處，學習如何與巖石表面，包括地球和月球以及所有的天體形成。 「洞察號」於5月5日從加利福尼亞州的范登堡空軍基地發射。
  • 超詳細解讀!洞察號探測器成功降落火星傳回首張圖像
    降落到火星地表的「洞察號」火星探測器示意圖迄今人類發射的全部火星探測器探測器以極快的速度傳回了第一張拍攝的圖像，展示的是遠處的火星地平線，拍攝時半透明的防塵蓋尚未去除，因此可以看到沾滿塵埃的鏡頭畫面。直播回顧：「洞察號」探測器登陸火星 傾聽紅色行星的脈搏新浪科技訊 北京時間11月27日凌晨消息，北京時間03：53：20，世界第八個火星著陸器「洞察號」安然度過降落過程中的「恐怖7分鐘」，並成功降落到火星表面。
  • 超詳細解讀:洞察號探測器成功降落火星傳回首張圖像
    此次登陸的「洞察號」是人類歷史上首個專門開展火星內部結構研究的探測器，當著陸成功的消息傳來，位於加州帕薩迪納的美國宇航局噴氣推進實驗室（JPL）控制室內爆發出熱烈的掌聲和歡呼聲。「洞察號」降落的位置位於火星北半球靠近赤道的一塊廣袤，平坦的平原，這裡非常適合探測器著陸，甚至被NASA戲稱為「火星上最大的停車場」。
  • 「洞察號」:「洞察」戰神的內心世界—新聞—科學網
    來自地球的新「使者」 2018年5月5日，美國國家航空航天局（NASA）「洞察號」（InSight）火星探測器發射升空，於11月26日在火星埃律西昂平原（Elysium Plain）西部成功著陸，成為人類派往火星的新「使者」。 此前，人類曾發射過四十多個火星探測器，但多半都以失敗告終。
  • 解讀|「洞察號」首探火星內部,猶如45億年來首次「體檢」
    美國從1964年發射「水手4號」火星探測器開始，對火星展開了40餘年的持續探測，獲得了大量的探測成果。作為火星探測收穫最多的國家，美國在火星探測上依然馬不停蹄。航天專家龐之浩告訴澎湃新聞（www.thepaper.cn）,儘管距離人類第一次探測火星已有數十年，但我們對於火星內部結構仍知之甚少。
  • 作為第二有名的火星探測器,大家搶著籤名的洞察號到底要幹些啥?
    而在 6 個月的航行過程中，洞察號也始終像是走在鋼絲上的演員一樣讓人揪心，需要一刻不離地監視。好不容易到達火星軌道也沒完事，特別是在著陸過程中經歷的「恐怖七分鐘」（指探測器經歷火星大氣下降時最容易出狀況的時間段），著實讓人為它捏了一把汗，這也難怪負責這項任務的工程師阿力拜會說：「關於去火星的一切都很可怕，我們要乘坐火箭發射升空，而火箭基本上就是受控的炸彈。
  • 「洞察號」無人探測器最新數據顯示,火星的地震活動比預期更頻繁
    目前許多國家都在探索或者計劃要去探索火星，為此人類發射了許多的探測衛星和探測器，組成了火星探索家族，從國家角度來看，目前對於火星探索走在前列的毫無疑問是美國。美國從1975年開始就向火星發射了兩個「海盜號」探測器，這兩個探測器都在火星表面進行了軟著陸，並進行拍照和探索，開啟了人類探索火星表面的歷史。
  • 美國航天局發射「洞察號」探測器 首次探索火星內部結構
    北京時間昨晚19：05分，美國航天局NASA又將最新一顆火星探測器「洞察號」發向了這顆紅色星球。和以往不同，「洞察號」是首個以探索火星內部構造為主要任務的探測器。搭載「洞察號」火星探測器的宇宙神V401型火箭從位於加州中部的范登堡空軍基地3號發射臺騰空而起。此次發射也是美國首次在西海岸實施星際發射任務。
  • NASA洞察號探測器將在北京時間27日清晨登陸火星
    經過6個月4.8億多公裡的飛行之後，NASA最新的火星探測器洞察號（Insight）已經抵達火星，將在美國東部時間11月26日下午2點54分左右進入火星大氣層（北京時間11月27日凌晨03：54），降落在火星赤道北方的：埃律西昂平原（Elysium Planitia），距離好奇號探測車目前所在的位置不遠。。
  • NASA洞察號探測到數百次火星震動 最大的像4級地震
    （原標題：NASA’s InSight lander officially detects 『marsquakes』 on Mars） 網易科技訊 2月25日消息，據國外媒體報導，美國國家航空航天局（NASA）旗下的洞察號火星探測器已經探測到數百次
  • 遭遇離奇故障一年後,NASA決心背水一戰,拯救洞察號火星探測器
    【ALENG 自媒體】2月25日晚間自媒體專稿，美國宇航局的洞察號（InSight）火星探測器，在成功著陸火星一年來，其中一個用來探測火星內部溫度的傳感器一直無法部署到位，迄今為止，時間已經過去了一年多，這個原計劃應該被釘入火星土壤5米深度的溫度探針，仍然大半截露在外面，這讓見多識廣的
  • 洞察號探測器即將升空 它要去火星抓娃娃
    11月26日，洞察號將在火星的北半球著陸，收集與火星外殼、幔和核有關的數據。它能夠監聽火星地殼活動和隕石撞擊發出的聲音。洞察號將於今年11月26日著陸在火星。如果一切順利，它將進行為期2個地球年的探測，收集來自火星內部的數據。
  • 火星探測器洞察號儀器卡住 NASA專家「暴力」解決
    洞察」號火星無人著陸探測器是美國宇航局向火星發射一顆火星地球物理探測器，它的機身設計繼承先前的鳳凰號探測器，著陸火星之後將在火星表面安裝一個火震儀，並使用鑽頭在火星上鑽出迄今最深的孔洞進行火星內部的熱狀態考察。2018年5月5日凌晨4時05分，洞察號升空，11月26日洞察號無人探測器在火星成功著陸。
  • 美國洞察號火星探測器發射 將在火星地表下找水
    美國「洞察」號（InSight）火星無人著陸探測器5日凌晨已從加利福尼亞州中部發射升空，執行人類首個探究火星「內心」的探測任務。「洞察」號工作效果圖 據中新網據美聯社報導，與現在仍在火星上調查的好奇號不同，耗資10億美元的洞察號重達694公斤，是第一個有能力研究火星內部的探測船，它有鑽掘機以及地震儀，可以鑽探火星表面以下幾米，也能透過地震儀推測它的深處結構。許多科學家相信，看似一片荒蕪的火星，真正精彩的地方在地底，因為那裡很可能還保留有水份。
  • 美國宇航局提出兩個拯救方案,洞察號火星探測器還有救嗎?
    洞察號火星著落器於 2018年5月5日 在范登堡空軍基地發射升空，於2018年11月26日在火星安全著陸。按照計劃，探測器將在火星表面部署兩個科學儀器，分別用來捕獲火星地震數據和火星地表溫度數據。用來探測火星地震的儀器很快就部署完成並且已經成功獲取了科學數據，日前，該地震儀甚至還捕獲到了疑似與火星地震相關的聲音信號，並且向公眾公布了該媒體資源，但是用來探測火星地表溫度的一個儀器在部署時卻遇到了問題，致使這項任務被迫無限期延長至今。
  • NASA「洞察號」火星探測器擺脫困難,重回戰場
    NASA的火星探測任務似乎已經前景黯淡了，不過現在，事情突然出現了一些轉機。相關知識洞察號（InSight）是一顆用於研究火星行星內部結構的火星無人著陸探測器。著陸器由洛克希德馬丁公司製造。洞察號名字來自其全名「運用地震調查、測地學與熱傳導對火星內部進行探測」（Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport，縮寫簡稱InSight）的首字母縮寫。圖解：洞察號的背景攝像機（上）和儀器部署攝像機（下）傳來的首張火星表面照片。
  • 美國洞察號火星熱探測器上的自動錘鑽頭有望恢復鑽探工作
    來自火星探測的好消息，美國洞察號（InSight）火星熱探測器的自動錘鑽頭現已完全被火星地表覆蓋。這是一個令人鼓舞的探測進展，因為的自動錘鑽頭周圍的塵埃會誘使設備更深入鑽探火星地殼。但事實證明，該設備是洞察號（InSight）任務中最令人沮喪的方面，該任務始於2018年11月著陸器抵達埃律西昂平原（Elysium Planitia）那個時刻。直到目前為止，這個16英寸長（40釐米）的探針幾乎無法再往火星地表內前進一步，在一個特別令人困擾的時刻（大約一年前的這個時候），火星拒絕了洞察號（InSight）自動錘鑽鑽頭鑽探，將其吐回到表面上。