“洞察(cha)”號(hao)火(huo)(huo)(huo)(huo)星(xing)(xing)無人著陸探(tan)測(ce)(ce)(ce)器是美國(guo)宇(yu)航局(ju)向火(huo)(huo)(huo)(huo)星(xing)(xing)發(fa)射一(yi)(yi)顆火(huo)(huo)(huo)(huo)星(xing)(xing)地球(qiu)物理探(tan)測(ce)(ce)(ce)器,它的(de)(de)機(ji)身設計(ji)繼(ji)承先(xian)(xian)前(qian)的(de)(de)鳳(feng)凰號(hao)探(tan)測(ce)(ce)(ce)器,著陸火(huo)(huo)(huo)(huo)星(xing)(xing)之后將在火(huo)(huo)(huo)(huo)星(xing)(xing)表面(mian)安裝一(yi)(yi)個地震儀(yi),并(bing)(bing)使(shi)用鉆頭在火(huo)(huo)(huo)(huo)星(xing)(xing)上鉆出迄今最(zui)深(shen)的(de)(de)孔(kong)洞進行火(huo)(huo)(huo)(huo)星(xing)(xing)內(nei)部(bu)的(de)(de)熱狀態考察(cha)。根據項(xiang)目(mu)(mu)首席科(ke)(ke)學家布魯斯·巴(ba)內(nei)特(Bruce Banerdt)的(de)(de)說法(fa),這一(yi)(yi)探(tan)測(ce)(ce)(ce)器將是一(yi)(yi)個國(guo)際合(he)作進行的(de)(de)科(ke)(ke)學項(xiang)目(mu)(mu),并(bing)(bing)且幾乎是先(xian)(xian)前(qian)大獲成功的(de)(de)鳳(feng)凰號(hao)探(tan)測(ce)(ce)(ce)器的(de)(de)翻版(ban)。
2018年(nian)5月(yue)5日(ri)凌晨4時(shi)05分,搭載“洞察”號(hao)(hao)火(huo)星(xing)(xing)探(tan)測器(qi)的(de)(de)“宇宙神”V-401型火(huo)箭從(cong)位于加州(zhou)中部的(de)(de)范登堡空軍基地(di)3號(hao)(hao)發射臺發射升(sheng)空,執(zhi)行人(ren)類首個探(tan)究火(huo)星(xing)(xing)“內(nei)心”的(de)(de)探(tan)測任(ren)務。11月(yue)26日(ri)14時(shi)54分許,“洞察”號(hao)(hao)無(wu)人(ren)探(tan)測器(qi)在火(huo)星(xing)(xing)成功(gong)著陸,執(zhi)行人(ren)類首次探(tan)究火(huo)星(xing)(xing)“內(nei)心深處”奧秘的(de)(de)任(ren)務。2022年(nian)6月(yue)22日(ri)消息(xi),NASA“洞察號(hao)(hao)(InSight)”火(huo)星(xing)(xing)著陸器(qi)團隊改變(bian)了(le)計劃,現在該著陸器(qi)的(de)(de)地(di)震儀將(jiang)運行更(geng)長(chang)時(shi)間,其(qi)也將(jiang)因此更(geng)早地(di)耗盡電力。
洞(dong)察號只是作為全部3個(ge)參加競爭美(mei)國宇航(hang)局“發(fa)現”計(ji)劃(hua)經(jing)費支(zhi)持的項目之一(yi)。“洞(dong)察”號原(yuan)計(ji)劃(hua)2016年3月發(fa)射(she),但由(you)于其搭載的地震測量儀主要傳感器出現真(zhen)空(kong)密封不嚴問題(ti),發(fa)射(she)被(bei)迫推(tui)遲(chi)。美(mei)航(hang)天(tian)局之前發(fa)布(bu)的一(yi)份聲明說(shuo),“洞(dong)察”號的預(yu)算(suan)原(yuan)本(ben)為6.75億美(mei)元,但重新設計(ji)地震測量儀加上任務(wu)延(yan)遲(chi),導致項目成本(ben)超過9.93億美(mei)元。
巴(ba)內特是(shi)宇航局噴(pen)氣推進(jin)實驗室的(de)(de)(de)(de)專家,他(ta)說:“洞(dong)察(cha)號(hao)基本(ben)是(shi)白手起家,但是(shi)其設計(ji)(ji)基本(ben)遵從(cong)了先前鳳(feng)凰號(hao)的(de)(de)(de)(de)藍圖(tu)(tu)。”他(ta)的(de)(de)(de)(de)小組這樣利用已(yi)經被(bei)證(zheng)明為可靠的(de)(de)(de)(de)舊有設計(ji)(ji)藍圖(tu)(tu)將省去(qu)重新進(jin)行(xing)設計(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)步驟,從(cong)而大幅削減項目(mu)成本(ben)。不(bu)過(guo)他(ta)也說:“這臺(tai)探測器(qi)的(de)(de)(de)(de)機械臂和(he)鳳(feng)凰號(hao)的(de)(de)(de)(de)很像(xiang),但是(shi)并非完全(quan)相同(tong)(tong)。”并且(qie)洞(dong)察(cha)號(hao)探測器(qi)的(de)(de)(de)(de)著(zhu)陸地(di)點和(he)考察(cha)目(mu)標也和(he)鳳(feng)凰號(hao)有所(suo)不(bu)同(tong)(tong)。
洞(dong)察號(hao)將(jiang)搭載完全不同的(de)3種科學載荷,包括兩(liang)臺由(you)歐洲提(ti)供的(de)儀器(qi),專(zhuan)門設計用于探(tan)(tan)查這(zhe)顆紅色星(xing)球的(de)核(he)心(xin)深處,從而了解與其形成過(guo)程相關的(de)線索。它將(jiang)探(tan)(tan)測(ce)這(zhe)里是(shi)否存在任何地(di)(di)(di)震(zhen)現(xian)象,火(huo)星(xing)地(di)(di)(di)表下的(de)地(di)(di)(di)熱流值,火(huo)星(xing)內(nei)(nei)(nei)核(he)的(de)大(da)小,并(bing)判斷火(huo)星(xing)的(de)內(nei)(nei)(nei)核(he)究竟處于固(gu)態還是(shi)液態。巴(ba)內(nei)(nei)(nei)特說:“地(di)(di)(di)震(zhen)儀設備(即(ji)SEIS,全稱為‘內(nei)(nei)(nei)部結構地(di)(di)(di)震(zhen)實驗’)由(you)法國(guo)提(ti)供,地(di)(di)(di)熱流值探(tan)(tan)測(ce)儀(HP3,即(ji)熱流和物理(li)屬性探(tan)(tan)測(ce)儀)則由(you)德國(guo)提(ti)供。”洞(dong)察號(hao)探(tan)(tan)測(ce)器(qi)計劃中將(jiang)降落(luo)在火(huo)星(xing)靠(kao)近赤道的(de)溫暖地(di)(di)(di)帶(dai),從而保證它的(de)任務期可以達到兩(liang)年左(zuo)右。
2018年5月5日(ri)凌晨4時05分,搭載“洞察”號火星探測器的(de)“宇宙神”V-401型火箭(jian)從位于加(jia)州中部的(de)范登(deng)堡空軍(jun)基地3號發(fa)射臺發(fa)射升空,執(zhi)行人類首個探究火星“內心”的(de)探測任務(wu)。
2018年11月26日,美國(guo)國(guo)家航空航天局官(guan)網發布(bu)消息稱,火(huo)(huo)星探測器“洞(dong)察(cha)號”將(jiang)于(yu)美國(guo)時(shi)間11月26日,在(zai)火(huo)(huo)星表面(mian)著陸(lu)(lu)。著陸(lu)(lu)前(qian),它(ta)將(jiang)以19800公里(li)的時(shi)速進入(ru)火(huo)(huo)星大(da)氣層頂部,并在(zai)三條腿落地火(huo)(huo)星表面(mian)之前(qian),慢慢降至時(shi)速8公里(li),相當(dang)于(yu)人類慢跑的速度。這(zhe)種急遽減速必須在(zai)不到(dao)7分鐘內完成。
2018年11月26日14時47分,“洞察”號進入火星大(da)氣層,整個進入、降(jiang)落和(he)著陸的(de)過程在約7分鐘內完成。
2018年11月26日14時(shi)54分(fen)許(北京時(shi)間27日3時(shi)54分(fen)許),美國航(hang)天局的(de)(de)“洞察(cha)”號無(wu)人探(tan)測器在火星(xing)(xing)成功著陸,執行人類首次探(tan)究火星(xing)(xing)“內心(xin)深處”奧(ao)秘的(de)(de)任(ren)務。隨后,“洞察(cha)”號通過與其同行的(de)(de)迷(mi)你衛星(xing)(xing)于(yu)15時(shi)許傳(chuan)回(hui)了火星(xing)(xing)的(de)(de)第(di)一張(zhang)照(zhao)片。
2019年(nian)2月(yue)19日起,根據“洞察”號無人探測器(qi)提供的(de)數據,美(mei)國(guo)航天局開(kai)始在(zai)網上發布火(huo)星(xing)每(mei)日天氣(qi)報告,提供火(huo)星(xing)氣(qi)溫、風速、氣(qi)壓等(deng)信息(xi)。
2019年3月(yue)18日,據美國《科學》雜志報(bao)道,“洞察”號著(zhu)陸器終于(yu)將其超靈敏的地(di)震(zhen)儀置于(yu)火(huo)星(xing)(xing)表(biao)面(mian)。該儀器旨在(zai)通(tong)過探測“火(huo)星(xing)(xing)震(zhen)”的轟鳴聲(sheng)來揭示(shi)有關火(huo)星(xing)(xing)內部的謎團。幾周(zhou)后,著(zhu)陸器首次聽到了(le)火(huo)星(xing)(xing)上(shang)的微小震(zhen)顫。這(zhe)種新發現的噪(zao)聲(sheng)很可(ke)能由來自大氣(qi)風的低頻壓力波(bo)引(yin)起,這(zhe)些大氣(qi)風在(zai)火(huo)星(xing)(xing)表(biao)面(mian)呼嘯(xiao)而(er)過,在(zai)火(huo)星(xing)(xing)表(biao)面(mian)產生(sheng)淺(qian)淺(qian)的長(chang)周(zhou)期波(bo)——瑞利(li)波(bo)。
洞察”號(hao)任務(wu)全稱(cheng)“通過(guo)地震(zhen)調查、測(ce)地學(xue)及熱傳導實施(shi)內部(bu)探(tan)(tan)測(ce)”,是(shi)首個(ge)研究火(huo)(huo)星(xing)內部(bu)的(de)探(tan)(tan)測(ce)任務(wu),也是(shi)美國(guo)火(huo)(huo)星(xing)無(wu)人(ren)探(tan)(tan)測(ce)項目的(de)重要部(bu)分,設(she)計任務(wu)時間(jian)為兩年。科(ke)(ke)學(xue)家希望(wang)通過(guo)“洞察”號(hao)了解火(huo)(huo)星(xing)內核大小、成分和物理(li)狀態、地質構造,以及火(huo)(huo)星(xing)內部(bu)溫度、地震(zhen)活(huo)動等情況。目的(de)是(shi)想嘗試回答一個(ge)科(ke)(ke)學(xue)界最基本的(de)問題:行星(xing)是(shi)如何形成的(de)?
如(ru)果一切順利(li),探測(ce)(ce)器(qi)預計將于2018年11月(yue)26日左右(you)在(zai)火星(xing)赤(chi)道附近(jin)著(zhu)陸,然(ran)后用(yong)機(ji)械(xie)臂把(ba)地(di)震測(ce)(ce)量儀(yi)和溫度測(ce)(ce)量裝(zhuang)置(zhi)永久安(an)置(zhi)于火星(xing)表面(mian)(mian)。這將是(shi)在(zai)火星(xing)上前所未有(you)的行動(dong)。洞察號將在(zai)火星(xing)表面(mian)(mian)的著(zhu)陸點就地(di)完成其大部分設定的科(ke)學(xue)(xue)探測(ce)(ce)目(mu)標。它的機(ji)械(xie)臂將攜(xie)帶(dai)兩臺科(ke)學(xue)(xue)儀(yi)器(qi)直(zhi)接接觸火星(xing)地(di)表展(zhan)開考察工作。巴內特說:“機(ji)械(xie)臂將會(hui)把(ba)地(di)震儀(yi)和地(di)熱(re)流探測(ce)(ce)儀(yi)從儀(yi)器(qi)平臺上取下,依次擺(bai)放在(zai)探測(ce)(ce)器(qi)旁邊的地(di)面(mian)(mian)上。機(ji)械(xie)臂本身并不攜(xie)帶(dai)有(you)鉆(zhan)頭,但(dan)是(shi)熱(re)流探測(ce)(ce)儀(yi)會(hui)自動(dong)向下鉆(zhan)探,深度可以(yi)達到(dao)5米(mi)左右(you)。”
這(zhe)一火星(xing)探(tan)測器配備兩個可折疊的太陽(yang)能(neng)板,展開后著陸器寬(kuan)約(yue)6米。“洞察”號搭載了三(san)部主要(yao)的科學儀(yi)器,分別(bie)為地震測量(liang)儀(yi)、溫(wen)度測量(liang)裝置以(yi)及“旋(xuan)轉(zhuan)和內部結構實驗儀(yi)”。
可(ke)防風(feng)的(de)地(di)震測量儀靈(ling)敏度(du)極高(gao),足以(yi)“感知”尺度(du)為(wei)氫原子半徑的(de)地(di)面運(yun)動,記(ji)錄“火(huo)星(xing)(xing)(xing)震”或(huo)隕石沖擊所(suo)引發(fa)的(de)震波;溫度(du)測量裝置(zhi)可(ke)通過錘擊到達火(huo)星(xing)(xing)(xing)地(di)下(xia)3米或(huo)更深處(chu),測量火(huo)星(xing)(xing)(xing)內(nei)(nei)核釋(shi)放的(de)熱量;而“旋轉(zhuan)和內(nei)(nei)部結(jie)構實(shi)驗(yan)儀”可(ke)以(yi)通過火(huo)星(xing)(xing)(xing)與(yu)地(di)球間的(de)無線電(dian)傳輸,來(lai)評估火(huo)星(xing)(xing)(xing)繞軸(zhou)旋轉(zhuan)產生的(de)擾動,用(yong)以(yi)提供火(huo)星(xing)(xing)(xing)內(nei)(nei)核大小(xiao)的(de)線索。
另(ling)外,以卡通明星“瓦力”和“伊娃”名字命(ming)名的(de)(de)兩(liang)顆“雙胞胎(tai)”迷你衛(wei)星也(ye)將與“洞(dong)(dong)察(cha)”號同行,成(cheng)為(wei)首批進入行星際空間(jian)的(de)(de)立方體(ti)衛(wei)星。它們將在“洞(dong)(dong)察(cha)”號著陸時,把遠距(ju)離遙測結果直接發回地(di)球。這兩(liang)顆衛(wei)星的(de)(de)成(cheng)本約為(wei)1850萬美元。
探(tan)測器(qi)(qi)攜帶的(de)第三(san)件科學(xue)載荷是(shi)RISE,即“自(zi)轉(zhuan)和內部(bu)結(jie)構試驗”探(tan)測設備,這(zhe)是(shi)美國(guo)宇航(hang)局噴(pen)氣推進實驗室(JPL)提供的(de)。它(ta)將利用探(tan)測器(qi)(qi)的(de)通訊系(xi)統精確(que)測量火星的(de)自(zi)轉(zhuan)并探(tan)查火星的(de)內部(bu)結(jie)構和組成(cheng)成(cheng)分。
在火(huo)星(xing)上(shang)執(zhi)行(xing)考察(cha)(cha)任務(wu)的(de)(de)機(ji)遇(yu)號(hao)(hao)火(huo)星(xing)車在執(zhi)行(xing)一(yi)(yi)(yi)項多普勒無電(dian)線追蹤實驗(yan),這一(yi)(yi)(yi)實驗(yan)的(de)(de)原理和RISE設備的(de)(de)實驗(yan)非常相似(si),只(zhi)是(shi)后者的(de)(de)實驗(yan)精度將要更高。巴內特說:“RISE實驗(yan)設備的(de)(de)工作將和現在利用(yong)機(ji)遇(yu)號(hao)(hao)火(huo)星(xing)車進行(xing)的(de)(de)實驗(yan)非常相似(si),但是(shi)洞(dong)察(cha)(cha)號(hao)(hao)的(de)(de)設備可(ke)以做(zuo)的(de)(de)更好。”他說:“兩(liang)者之間的(de)(de)不(bu)同在于(yu)我們每周將會做(zuo)更多更頻繁的(de)(de)追蹤實驗(yan),機(ji)遇(yu)號(hao)(hao)由于(yu)正值火(huo)星(xing)冬季,因而電(dian)力不(bu)足,處于(yu)停(ting)駛狀(zhuang)態。相比之下,洞(dong)察(cha)(cha)號(hao)(hao)將可(ke)以連續一(yi)(yi)(yi)整(zheng)個火(huo)星(xing)年(nian)(約合兩(liang)個地球年(nian))進行(xing)這項實驗(yan),而機(ji)遇(yu)號(hao)(hao)的(de)(de)數據(ju)卻(que)可(ke)能(neng)只(zhi)能(neng)覆蓋幾個月。”
除此(ci)之外,洞察號還將裝備(bei)兩臺相機,并將進(jin)行一些(xie)天氣方面的(de)測量工作。
“在(zai)(zai)(zai)洞察號的(de)機(ji)械臂上(shang)安裝了相機(ji),在(zai)(zai)(zai)設備(bei)平臺上(shang)也(ye)有。所有這兩(liang)臺相機(ji)的(de)主(zhu)要(yao)目(mu)的(de)都是為了方(fang)便(bian)監測將(jiang)儀(yi)器(qi)設備(bei)放置(zhi)在(zai)(zai)(zai)火星(xing)表面上(shang)的(de)操(cao)作,當(dang)然它們也(ye)能用來拍(pai)攝探測器(qi)周(zhou)圍的(de)環境景色,不(bu)過(guo)這些(xie)照片都將(jiang)只有黑白兩(liang)色的(de)。將(jiang)對氣(qi)壓(ya),溫度(du)和(he)風速等進(jin)行測量,主(zhu)要(yao)是為了用于地震儀(yi)數據(ju)的(de)噪音修正工作,當(dang)然這些(xie)數據(ju)也(ye)將(jiang)是火星(xing)天(tian)氣(qi)研(yan)究方(fang)面有用的(de)材(cai)料。
2021年12月消(xiao)息,自“扎根”火星以來,美國國家航空航天局(NASA)的“洞(dong)察(cha)”號(hao)火星探測(ce)器在其著(zhu)陸點測(ce)量(liang)了大(da)約733次地震。
當地時間2022年(nian)5月10日(ri),美國(guo)國(guo)家航空航天局(ju)(NASA)宣布,旗(qi)下的“洞(dong)察號”火星(xing)探測器開始工(gong)作(zuo)以來檢測到火星(xing)發生的最強震,達到里氏5級。
新華社北京(jing)2022年5月18日(ri)消息,由于動(dong)力不足,美(mei)(mei)國(guo)火星探測(ce)器“洞察”號今年夏天或正式終結任務。美(mei)(mei)國(guo)國(guo)家航空航天局2022年5月17日(ri)說,“洞察”號太陽能電池板將完全被火星上的塵土覆(fu)蓋,使(shi)它(ta)最終無(wu)從獲得動(dong)力。
當地(di)時間2022年9月19日報告稱,美(mei)國宇航局“洞(dong)察”號探(tan)測(ce)到(dao)4顆隕石撞擊火星(xing)產生(sheng)的(de)(de)地(di)震波和聲(sheng)波,然后計算(suan)出(chu)它們(men)留下的(de)(de)隕石坑的(de)(de)位置,這是科學家們(men)首次在地(di)球以外的(de)(de)地(di)方進行此類測(ce)量(liang)。