NASA將首次鑽探火星地下深處研究內部結構

新浪科技訊 北京時間22日消息，據國外媒體報導，美國宇航局的“洞察”號火星探索任務已經獲得批准。按照計劃，“洞察”號登陸器將於2016年3月發射，9月登陸火星，隨后展開勘探。這顆登陸器將鑽探火星地下深處，揭示隱藏的秘密，例如這顆多岩行星如何形成。“洞察”號任務是一項國際合作項目，英國和法國等國均參與其中。

從探索火星的那一天起，已經有多輛火星車在這顆紅色星球表面鑽洞，採集樣本后進行分析，但迄今為止，還沒有一個探測器鑽入火星地下深處。2016年9月，美國宇航局的“洞察”號登陸器將改變歷史。16日，“洞察”號成功完成任務關鍵設計評估。宇航局及其合作伙伴已經批准了這項任務，開始手製造“洞察”號登陸器。“洞察”號的英文名為“InSight”(地震調查、測地學和熱傳遞內部探索的英文首字母縮寫)。這顆登陸器將對火星地下深處進行鑽探，研究內部結構。

“洞察”號將研究類似地球這樣的多岩行星如何形成以及如何演化出多層內部結構，即地核、地幔和地殼。此外，這顆登陸器還將利用所攜帶的儀器設備收集此前從未獲取的火星內部信息。“洞察”號將於2016年3月從加利福尼亞州的范登堡空軍基地發射升空，9月登陸火星。這將是在加州發射的第一項行星際探索任務。這項任務有助於宇航局完成雄心勃勃的目標，即在本世紀30年代派遣宇航員登陸火星。

上周，“洞察”號項目負責人向宇航局的一個評估委員會遞交了任務設計的相關資料，獲得批准后將手下一階段的工作。11月，“洞察”號項目組將把一系列硬件與電腦系統整合到一起。“洞察”號項目負責人、宇航局噴氣推進實驗室的湯姆-霍夫曼在一份聲明中表示：“現在，我們正從設計和分析進入到製造和測試硬件及軟件。這些硬件和軟件將允許我們在火星上進行科學勘測，順利完成任務目標。”

為了研究火星的內部構造，“洞察”號將攜帶一條機械臂以及法國和德國製造的儀器設備。法國國家太空研究中心和德國航空太空中心與宇航局合作，共同實施“洞察”號任務。他們負責提供兩個重要的科學儀器——內部結構地震實驗裝置(以下簡稱SEIS)和熱量流及物理屬性研究裝置。SEIS將由法國國家太空研究中心與德國航空太空中心以及瑞士和英國的航天機構共同研製，用於測量在火星內部穿過的波，例如“火震”和流星撞擊形成的波。熱量流及物理屬性研究裝置由德國航空太空中心負責製造，用於測量從火星內部流動到地表的熱量。

噴氣推進實驗室的“洞察”號項目首席研究員布魯斯-班尼特表示：“與地球相比，研究火星更有助於我們了解適居行星地表如何形成。這兩顆行星都處於早期階段，但火星的體積更小，溫度降低速度更快，與地球相比並非一個活躍的星球。火星能夠提供更理想的證據，幫助我們了解多岩行星初期階段的演化。”

“洞察”號採用三腿設計，將在火星赤道附近的一個區域陸，任務持續時間為720天。在設計上，“洞察”號借鑒了宇航局的“鳳凰”號火星登陸器。2008年，“鳳凰”號對火星遠北地區的冰和土壤進行了研究。“洞察”號項目負責人、洛克希德-馬丁太空系統公司的斯圖-斯帕斯指出：“我們將把‘鳳凰’號的很多設計融入到‘洞察’號的設計，由於所執行的任務存在差異，兩個登陸器在設計上自然也存在差異。‘洞察’號任務的持續時間比‘鳳凰’號長630天，這意味它必須擁有極強的耐受性，能夠經受住惡劣的火星環境考驗。”

“洞察”號會對周邊地形進行成像，根據圖像進行導航。它的機械臂負責將測震儀放置到地面，而后在上面覆蓋一個保護罩，將風和溫度對測震儀的影響降至最低。此外，機械臂還將部署熱量流探測器，將其植入地下9到15英尺(約合2.7到4.5米)。“洞察”號攜帶的另一個裝置利用“洞察”號與宇航局深空網絡天線之間的無線電通信精確測量火星旋轉過程中發生的擺動，幫助科學家判斷火星地核究竟是液態還是固態。“洞察”號的風和溫度感測器由西班牙的天體生物學中心製造，壓力感測器將負責監視登陸區的天氣變化，磁力計將測量火星電離層導致的磁擾。(孝文)