洞察號攜帶兩顆13.5公斤重微型衛星登陸火星,是探索太空的一小步

航空航天 火星 地球 宇宙飛船 NASA 達夫觀察 2018-11-30

當美國國家航空航天局執行最新的科學任務登陸火星時,該機構能夠實時跟蹤其進展,並攜帶一對13.5公斤重微型宇宙飛船衛星來捕捉火星表面的即時圖像,這改變了人類探索太空的方式。

耗資8.14億美元的“洞察號”(InSight)火星探測器將使用一套儀器來研究火星的核心,地幔和地殼的構成和尺寸,有了這些數據,科學家們希望瞭解火星和其他岩石世界,在46億年前的太陽系黎明時分是如何形成的。向火星發射探測器,無論是降落,繞軌還是飛越火星,都是一項冒險的工作:至今只有40%的任務成功。美國國家航空航天局是世界上唯一一個完成火星著陸的太空機構,最近一次是在2012年“好奇號”火星車被一架懸停的“天空起重機”放置到火星地表。2016年,歐洲航天局試圖讓其Schiaparelli探測器送上火星,但該探測器過早的關閉了其返回式火箭並撞到了火星地表。

經過7個月時間、3億英里的旅程,美國國家航空航天局的洞察號火星探測器抵達了目的地,並在這顆紅色行星的赤道附近安全著陸,

在今天(11月26日)太平洋時間上午11點54分,該探測器在塵土飛揚的火星地表停了下來。在此之前,探測器以每小時1.23萬英里的速度撞擊火星大氣層,並在幾分鐘後成功著陸,當探測器向地球發射登陸信號時,美國國家航空航天局位於加利福尼亞的噴氣推進實驗室裡的科學家們歡呼雀躍,互相擁抱,互碰拳頭,這次的著陸點“極樂空間”是外星世界最無聊的地方之一:一片廣袤、光滑的熔岩平原,這裡被稱之為“火星上最大的停車場”。但是,對於洞察號火星探測器繪製火星內部地圖的任務來說,一個毫無特色、安靜的景觀正是它所需要的。這是我們第一次有機會從深處觀察另一個星球,觀察其結構,洞察號火星探測器在成功新家幾分鐘內就傳回了第一張照片。

洞察號攜帶兩顆13.5公斤重微型衛星登陸火星,是探索太空的一小步

洞察號火星探測器必須表現完美才能安全著陸,在其撞擊火星稀薄的大氣層後不久,它就釋放了一個降落傘,然後發射了隔熱板,併發射了反向推進器來減緩下降速度。洞察號火星探測器在美國國家航空和宇宙航行局所稱的“恐怖的七分鐘”中倖存了下來,這一發現得到了證實,這一信息是通過火星探測器攜帶的微型宇宙飛船衛星傳回地球的。

InSight是利用地震勘探,大地測量和熱傳輸探測進行內部勘探的簡稱,該火星探測器將使用三種儀器來研究火星,由機械臂安裝的地震儀將充當火星地表的“耳朵”,監聽火星地下岩層在地質斷層線上相互滑動時產生的震動,這些壓力波在火星內部來回反射,可以揭示關於該行星結構的關鍵信息。科學家們預計,在為期兩年的登陸任務中,洞察號火星探測器將記錄到十幾次到幾百次3.5級或以上的火星風暴,地震儀非常靈敏,可以檢測到小於原子寬度級別的振動。

該探測器還將確定火星的地震是否活躍,目前科學家有間接證據表明在火星地表上會發生震動,例如之前發射的探測器傳回的圖像中發現巨石從山坡上滾下來,但是洞察號火星探測器將是第一個將地震儀直接放置在火星地表執行任務。測量地震將能研究有關火星內部結構的信息,並希望能夠揭示更多關於火星形成的信息,為什麼火星比地球和金星更小、密度更低?這表明火星的形成和演化在某種程度上與地球有所不同,或者早期太陽系中的某些過程阻止了火星的進一步擴大。

當然,洞察號火星探測器成功登陸火星,是人類歷史上第八次登陸這顆紅色星球,這也可能標誌著人類第一次使用微型宇宙飛船衛星來完成這樣的壯舉。但是,這次與人類過去登陸火星有最大的不同是,與降落在這顆紅色星球的洞察號火星探測器一起發射升空的,還有兩顆立方體形狀、每顆僅重30磅(13.5公斤)的微型宇宙飛船衛星,雖然這些微型宇宙飛船衛星已經被證明在靠近地球的軌道上越來越有用,但這將是它們在太空中首次執行任務。

“火星立方體一號”的任務是在火星探測器進入火星大氣層並減速準備著陸時,轉播傳輸探測器發出的無線電信號,包括記錄下火星探測器的速度,以及洞察號火星探測器何時展開降落傘並鎖定雷達時如何將其引導降臨到火星地表。

洞察號攜帶兩顆13.5公斤重微型衛星登陸火星,是探索太空的一小步

如果沒有這兩顆被稱為“火星立方體一號-A”和“火星立方體一號-B”的微型宇宙飛船衛星,那麼在加州理工學院噴氣推進實驗室工作的控制團隊,就只能等待著洞察號火星探測器通過發出電子聲脈衝信號,通知他們安全著陸。

現在,隨著“火星立方體一號”這兩款微型宇宙飛船衛星,繼續進入太空和火星工作,該任務控制人員仍在等待著火星探測器的太陽能電池板展開的消息。預計在美國東部時間11月26日的下午5點左右,這將是該探測器是否能夠在其研究任務範圍內維持自身安全的最後跡象。

這兩顆立方體衛星的成功表明,美國國家航空航天局和受噴氣推進實驗室影響的初創公司Planet,在短短8年內成為全球最大的商業衛星運營商,其低成本及效率顯示該技術如今可以應用於太空探索。

現在,隨著立方體微型宇宙飛船衛星繼續進入太空,美國國家航空航天局仍在等待洞察號火星探測器的太陽能電池板展開的消息,預計美國東部時間下午5點左右,這該探測器能夠傳回維持其研究任務範圍的最新信號。

這是否是加州理工學院噴氣推進實驗室創造歷史成功的關鍵還有待確定,不管怎樣,攜帶13.5公斤微型宇宙飛船衛星登陸火星,是探索太空的一小步,也是人類的一大步。

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