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美国发射“洞察”号首探火星“内心”

2018-5-6 21:14| | 查看: 1770| 评论: 0| 责编: 站长

摘要:   5月5日,美国宇航局宇宙神5号运载火箭成功发射了“洞察”号(InSight)火星着陆器,这是一项耗资十多亿美元研究火星内部的科学任务。

  5月5日,美国宇航局宇宙神5号运载火箭成功发射了“洞察”号(InSight)火星着陆器,这是一项耗资十多亿美元研究火星内部的科学任务。
  联合发射联盟的宇宙神5 401火箭在北京时间19时05分从位于加利福尼亚的范登堡空军基地起飞。在发射过程中没有出现严重的技术问题,发射也 没有受到浓雾的影响。在发射后13分钟半人马上面级进入轨道,经过65分钟的滑行后,半人马上面级再次点火,将洞察号火星探测器送入到火星轨道。发射后93分钟,洞察号与上面级成功分离。此次发射也是美国首次在西海岸实施星际发射任务。
  项目官员说,飞船发射后的状况良好。洞察号项目经理汤姆霍夫曼在美国国家航空航天局的一份声明中说:“我们已经收到了积极的信号,表明宇宙飞船的健康状况良好,我们都很高兴能再次前往火星进行开创性的科学研究。”

  洞察号将于11月26日登陆火星赤道附近的埃律西昂平原。探测器基于十年前凤凰号火星探测器任务设计,设计了更厚的防热罩和更强的降落伞来适应 洞察号更快的再入速度和相比凤凰号火星北极着陆点更高的海拔。

  “洞察”号任务全称“通过地震调查、测地学及热传导实施内部探测”,是首个研究火星内部的探测任务,也是美国火星无人探测项目的重要部分,设计任务时间为两年。科学家希望通过“洞察”号了解火星内核大小、成分和物理状态、地质构造,以及火星内部温度、地震活动等情况。

  探测器配备两个可折叠的太阳能板,展开后着陆器宽约6米。“洞察”号搭载了三个主要的科学仪器,分别为地震测量仪、温度测量装置以及“旋转和内部结构实验仪”。他们获得的关于火星内部的信息可以用来更好地了解包括地球在内的其他类地行星的形成。火星的结构可以放进模型中,推断出地球在45亿年前是如何形成的。这就是这项任务背后的科学原理。

  洞察号有两个关键的工具来实现这一科学目标。一个是内部结构的地震实验(SEIS),一个由法国空间机构CNES提供的地震检波器,它将能够测量来自“火星”和流星撞击的活动。这是洞察力使命的核心,地震检波器让我们能够深入到这个星球,了解这个星球。

  然而,SEIS也是这次任务的主要问题。该仪器位于一个容器中,该容器被设计为真空,以便精确测量地震活动。然而,该容器出现了漏气现象,为了修复它,洞察号未能在原定时间2016年3月发射,发射时间推迟到2018年。

  该任务制定了一项纠正仪器问题的计划。“他们非常仔细地观察着我们,正如你所能想象的那样,”巴格特在谈到NASA对修复SEIS的努力时说。“他们观察了地震检波器的进展,以确保我们能够达到里程碑。”

  洞察号的第二种仪器是由德国空间机构DLR提供的热流和物理性质探测器。该仪器的特点是“鼹鼠”,它将在水面上钻大约5米,以测量内部的热流。

除了这两种仪器外,第三项研究,称为旋转和内部结构实验,将使用来自航天器的无线电信号来测量行星旋转轴的扰动。

  洞察号还携带一个辅助载荷传感器子系统来测量磁场和其他环境条件,以支持对SEIS数据的分析,但也可以用于其他研究。安装在着陆器甲板上的激光反光器可以用来提供精确的位置信息。

  由于这两种主要的工具是由欧洲机构提供的,大约三分之二的科学团队不是美国人。这引起了美国科学家的一些批评,他们觉得被美国宇航局资助的任务被排除在外。

  “因为科学团队与仪器设备紧密相连,仪器几乎完全来自美国以外的地方,大约三分之二的团队是非美国的,来自美国的科学家大约只占三分之一。“4月4日,在弗吉尼亚州的水晶城举行的火星探测计划分析小组会议上,Banerdt说。“我认为这可能在团队中引起了一些不满。”

  他说,洞察号计划通过一个让所有科学家参与的项目来解决这个问题,允许没有参与该项目的科学家作为联合调查人员加入这项任务。他说:“我肯定希望加强美国在科学团队中的代表性。”

  这个项目也将提供一个机会,让早期的科学家参与到这项任务中来。他说:“考虑到这个项目已经进行了8年,我在开始时选择的年轻科学家不再是年轻的科学家了。”

  NASA花费6.504亿美元在洞察号任务上,这是它的发现项目的一部分,它是相对低成本的行星科学任务的一部分,还有1.634亿美元用于宇宙神 5的发射。CNES和DLR花费了大约1.8亿美元用于他们的仪器捐献,总任务费用为9.938亿美元。

  NASA又在两个叫做火星立方星1号 (MarCO)的立方星上花费1850万美元,在发射时作为辅助载荷飞行。

  受动画电影机器人总动员启发,这两颗卫星又被取了“瓦力”和“伊娃”的绰号,这两颗6U立方星将在洞察号部署后不久从半人马上面级分离。这些卫星配备了超高频和x波段天线,这些立方星飞越火星时将用于传输洞察号着陆过程中的遥测数据。该卫星还将演示一种推进器系统,其推进剂是一种压缩气体R236FA,用于灭火器。


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