美国洞察号探测器成功着陆火星!

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  就在今天凌晨,洞察号探测器成功着陆火星。未来两年时间内,它将开展一系列的科考任务,深入研究火星的内部构造。不同于以往的若干辆火星车,洞察号将稳坐钓鱼台整整两年。

  惊心动魄7分钟

  洞察号着陆过程简称EDL,包含进入、下降、着陆三个阶段。

  首先,洞察号首先与巡航段(Cruise Stage)分离;调整姿态,使得隔热罩朝向火星大气层。

  此时洞察号运行速度约为21,000km/h,它必须以夹角12度准确切入大气层,角度太小就会被弹开(类似打水漂),角度过大,整个探测器将烧毁在大气层内。

  这一阶段,洞察号隔热罩表面温度约1000摄氏度,承受约-12g的加速度,速度在2分钟内骤减到1,600km/h。


  洞察号着陆过程回顾

  Credit: InSight landing press kit

  紧接着,降落伞打开,洞察号继续减速;其内部的6个反推火箭同时点火,并弹开隔热罩。

  10秒之后,三个起落架打开,准备着陆。1分钟之后,着陆雷达开机,开始测量距地面的距离以及自身的速度。

  在距离地面约1.5km时,探测器后盖弹开(降落伞分离),着陆引擎点火,探测器缓慢的降落在火星表面。

  一切进展顺利,完全按照设定的步骤完成。要知道,此时从火星传回的信号延时高达8分钟(而其降落过程才仅仅7分钟),洞察号的一举一动全靠自己。

  截然不同新任务

  明眼的小伙伴们应该已经注意到,洞察号与以往的火星探测器特征迥异——没有轮子。

  洞察号不会像先前的火星车一样四处溜达,它将稳稳的屹立在着陆点,对火星的内部构造进行深入分析。


  深入分析火星构造

  如上图所示,太阳系内较大的岩石天体都是三层结构:核、幔、壳。地球和月亮的结构,我们已经探测的比较清晰,而火星详细结构还是未知的。


  洞察号所携带的仪器设备

  洞察号所携带的仪器,除常规的太阳能电池板、相机、通信设备外,特征最明显的就是通过“脐带”连接的两件宝贝:

  内部构造地震仪(英语:Seismic Experiment for Interior Structure,简称SEIS)将会非常精密地测量火星地震及其他内部活动,以了解火星的历史及结构。同时也将调查火星造构活动的动力以及陨石撞击的影响。SEIS地震仪是一种精密的宽频仪器,甚至可侦测到火卫一的潮汐力。

  热流及物理特性综合探测器(英语:Heat Flow and Physical Properties Package,简称HP3)可钻入火星的土壤里三至五米,测量火星内部的温度。

  两件法宝均由洞察号的机械臂进行安置。

  身轻如燕小兄弟

  洞察号的着陆过程中,它所携带的一对小兄弟——MarCO A/B星,从火星轨道给我们送来现场直播。

  这是人类首次成功发射行星际立方星,此时这对双胞胎已经完成其历史使命,飞向更遥远的太空。


  MarCO 立方星

  从上面图片可见,麻雀虽小,五脏俱全。两颗立方星虽然只有一尺见方的身材,却包含了独立的能源(电池板)、动力与姿态控制、通信,以及摄像设备等单元。

  下面贴几张MarCO的摄影作品。不要嘲笑人家的分辨率,要知道这是从亿万公里外艰难传输过来的数据,数据率只有可怜的8kbps,需要出动NASA深空探测网络几十米直径的巨型天线才能成功接收。




  MarCO 立方星所拍摄图片,从上至下依次为:洞察号、地球、火星

  Credit: NASA


  刚刚成功登陆的洞察号传回的第一张火星照片,风尘仆仆,睡眼惺忪。Credit:NASA

  撰写:赵琨 | 校对:毛明远、周寅军

  编排:赵琨

  责任编辑:解仁江

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