洞察號成功着陸火星!
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就在今天凌晨,洞察號探測器成功着陸火星。未來兩年時間內,它將開展一系列的科考任務,深入研究火星的內部構造。不同於以往的若干輛火星車,洞察號將穩坐釣魚臺整整兩年。
驚心動魄7分鐘
洞察號着陸過程簡稱EDL,包含進入、下降、着陸三個階段。
首先,洞察號首先與巡航段(Cruise Stage)分離;調整姿態,使得隔熱罩朝向火星大氣層。
此時洞察號運行速度約爲21,000km/h,它必須以夾角12度準確切入大氣層,角度太小就會被彈開(類似打水漂),角度過大,整個探測器將燒燬在大氣層內。
這一階段,洞察號隔熱罩表面溫度約1000攝氏度,承受約-12g的加速度,速度在2分鐘內驟減到1,600km/h。
洞察號着陸過程回顧
Credit: InSight landing press kit
緊接着,降落傘打開,洞察號繼續減速;其內部的6個反推火箭同時點火,並彈開隔熱罩。
10秒之後,三個起落架打開,準備着陸。1分鐘之後,着陸雷達開機,開始測量距地面的距離以及自身的速度。
在距離地面約1.5km時,探測器後蓋彈開(降落傘分離),着陸引擎點火,探測器緩慢的降落在火星表面。
一切進展順利,完全按照設定的步驟完成。要知道,此時從火星傳回的信號延時高達8分鐘(而其降落過程才僅僅7分鐘),洞察號的一舉一動全靠自己。
截然不同新任務
明眼的小夥伴們應該已經注意到,洞察號與以往的火星探測器特徵迥異——沒有輪子。
洞察號不會像先前的火星車一樣四處溜達,它將穩穩的屹立在着陸點,對火星的內部構造進行深入分析。
深入分析火星構造
Credit: InSight landing press kit
如上圖所示,太陽系內較大的岩石天體都是三層結構:核、幔、殼。地球和月亮的結構,我們已經探測的比較清晰,而火星詳細結構還是未知的。
洞察號所攜帶的儀器設備
Credit: InSight landing press kit
洞察號所攜帶的儀器,除常規的太陽能電池板、相機、通信設備外,特徵最明顯的就是通過“臍帶”連接的兩件寶貝:
內部構造地震儀 (英語:Seismic Experiment for Interior Structure,簡稱SEIS)將會非常精密地測量火星地震及其他內部活動,以瞭解火星的歷史及結構。同時也將調查火星造構活動的動力以及隕石撞擊的影響。SEIS地震儀是一種精密的寬頻儀器,甚至可偵測到火衛一的潮汐力。
熱流及物理特性綜合探測器 (英語:Heat Flow and Physical Properties Package,簡稱HP3)可鑽入火星的土壤裏三至五米,測量火星內部的溫度。
兩件法寶均由洞察號的機械臂進行安置。
身輕如燕小兄弟
洞察號的着陸過程中,它所攜帶的一對小兄弟——MarCO A/B星,從火星軌道給我們送來現場直播。
這是人類首次成功發射行星際立方星,此時這對雙胞胎已經完成其歷史使命,飛向更遙遠的太空。
MarCO 立方星
Credit: InSight landing press kit
從上面圖片可見,麻雀雖小,五臟俱全。兩顆立方星雖然只有一尺見方的身材,卻包含了獨立的能源(電池板)、動力與姿態控制、通信,以及攝像設備等單元。
下面貼幾張MarCO的攝影作品。不要嘲笑人家的分辨率,要知道這是從億萬公里外艱難傳輸過來的數據,數據率只有可憐的8kbps,需要出動NASA深空探測網絡幾十米直徑的巨型天線才能成功接收。
MarCO 立方星所拍攝圖片,從上至下依次爲:洞察號、地球、火星
Credit: NASA
剛剛成功登陸的洞察號傳回的第一張火星照片,風塵僕僕,睡眼惺忪。Credit:NASA
撰寫:趙琨 | 校對:毛明遠、周寅軍
編排: 趙琨
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中國火星車效果圖。
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