【技術(shù)創(chuàng)新】NASA最新火星登陸器將進(jìn)行火星地震研究
來源:發(fā)布時(shí)間:2018-06-26
2018年5月3日
美國國家航空航天局(NASA)繼2012年火星任務(wù)后發(fā)射的第1個(gè)火星登陸探測器,這是一個(gè)名為“洞察(InSight)”號的無人航天器,它的目標(biāo)是“傾聽”地震,揭開類似地球的巖石行星的奧秘。
該航天器將于2018年5月5日(周六)美國東部時(shí)間早上7點(diǎn)05分(格林威治時(shí)間11點(diǎn)05分)從加州范登堡空軍基地發(fā)射,如果一切工作按計(jì)劃進(jìn)行,它將于11月26日登陸這一紅色星球。由于地球和火星可能在45億年前由類似的演變過程形成,NASA希望這個(gè)著陸器——官方稱為利用地震勘測、大地測量和熱傳輸進(jìn)行內(nèi)部探測工具(InSight)——將會揭示它們之間存在巨大差異的原因。
加州帕薩迪納市NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)InSight首席科學(xué)家Bruce Banerdt指出,找到從一個(gè)無特征的巖石球體轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)可能或不能支持生命的星球的原因,這是行星科學(xué)研究的一個(gè)關(guān)鍵問題。我們希望能夠了解發(fā)生了什么。
他說,地球上的這些過程幾十億年來被地幔中的地震和熔巖運(yùn)動(dòng)所掩蓋。
然而,作為體積小于地球的“鄰居”、地質(zhì)活動(dòng)更不活躍的太陽系第4顆行星——火星,可能會提供更多的線索。
—地震傳感器—
InSight目標(biāo)是停在一個(gè)隔離的地點(diǎn),探測“火星地震(marsquakes)”,NASA將其描述為“就像一個(gè)照亮火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的閃光燈”。
著陸器將使用3種儀器收集信息,其中包括一種地震檢波器,稱為內(nèi)部結(jié)構(gòu)的地震實(shí)驗(yàn),由法國航天局制造。
Banerdt把地震檢波器稱為“任務(wù)的核心”。
據(jù)NASA發(fā)布的視頻圖像顯示,航天器著陸后,機(jī)械臂會輕輕地將它拉出來,安放在地面上。
科學(xué)家們預(yù)計(jì)在這次任務(wù)中會觀測到多達(dá)100余次的marsquakes,至少要持續(xù)26個(gè)地球月,或者1個(gè)火星年。
預(yù)計(jì)大多數(shù)地震的震級都低于里氏6.0級。
通過研究地震波穿過火星地殼、地幔和地核的過程,可以幫助科學(xué)家了解更多關(guān)于火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)層次的組成,以及它們的深度。
第2種關(guān)鍵儀器是一種在火星上第一個(gè)自錘式探測器,它將監(jiān)測火星地表下熱量流動(dòng)。
它被稱為熱流和物理性能包,由德國航天局在波蘭航天局的參與下制造完成。
NASA表示,這一探測器到達(dá)的深度應(yīng)該是之前火星探測任務(wù)的15倍,深度為10到16英尺(3到5米)。
第3種儀器將幫助地球上的科學(xué)家精確追蹤火星旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中著陸器的位置。
據(jù)NASA稱,美國在航天器和火箭發(fā)射上花費(fèi)了8.138億美元,而來自法國和德國的儀器投資則達(dá)到1.8億美元。
NASA一對同時(shí)由火箭發(fā)射升空的微型航天器耗資1850萬美元。
NASA表示,名為“火星立方體一號”(Mars Cube One)的小衛(wèi)星將“以自己的路線在InSight后飛向火星”,測試微小型深空通訊新設(shè)備。
—因故障而延遲—
InSight最初預(yù)計(jì)在2016年發(fā)射,但在2015年末發(fā)現(xiàn)了1個(gè)地震檢波器問題。在測試過程中,在復(fù)制火星極端溫度條件下,溫度下降到零下120攝氏度(零下194華氏度),1個(gè)部件在測試過程中輕微破裂。
工程師們確定它不能修補(bǔ),NASA給予他們更多的時(shí)間,通過將發(fā)射窗口時(shí)間延至2018年,對這個(gè)問題進(jìn)行妥善解決。
發(fā)射任務(wù)氣象官員Kristina Williams告訴記者,周六早上的天氣預(yù)報(bào)預(yù)計(jì)會有霧,但是沒有其他發(fā)射的限制問題。
如果周六的發(fā)射由于任何原因被推遲,周日還有一次機(jī)會。
上世紀(jì)70年代末, NASA的一對海盜號(Viking)著陸器上設(shè)有地震檢波器,但其中只有一個(gè)工作。由于該儀器通過螺栓固定在航天器頂部,所以其靈敏度要低得多。
相比之下,InSight地震檢波器將被一個(gè)機(jī)械手臂接住,并直接放在地面上。
這是自2012年“好奇號”探測器抵達(dá)火星后,NASA儀器首次登陸火星。
原文題目:NASA's newest Mars lander to study quakes on Red Planet
資料來源:https://mars.nasa.gov/insight
(王化編譯,殷永元審核)
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