美国无人探测器明日登陆火星，首次钻探研究火星内核火星火星 让我洞察你“内心”

火星内部模拟图

美国东部时间11月26日11时47分（北京时间11月26日23时47分），历经近7个月飞行的美国宇航局无人探测器“洞察”号将正式登陆火星。

与“勇气”号、“机遇”号等火星探测器“前辈”主要进行地表研究不同，这个耗资近10亿美元的探测器此行将进行人类首个深入火星内部的探测任务，利用两套先进仪器“倾听”这个红色星球的“心跳”，发现其内核的物质构成、演化及运动，从而为人类接下来登陆火星以及建立火星基地做必要的准备。

登陆：

考验技术的6分钟“急刹车”

今年5月5日，“洞察”号无人探测器从位于美国加州的范登堡空军基地升空。在历经近7个月、约4.82亿公里的太空飞行之后，“洞察”号已经抵达火星上空。

按照计划，美国东部时间26日上午11时47分，“洞察”号将正式开始登陆火星。

登陆过程中，有着三条“腿”、一根“手臂”的“洞察”号将以19800公里/小时的速度冲进火星大气层，随后快速减速，最终降到相当于人类慢跑的8公里/小时，然后伸开三条“腿”，轻轻“站”到火星地面上。

据介绍，这个急刹车式的着陆过程必须在不到7分钟内完成。一旦速度控制出现偏差，“洞察”号就会粉身碎骨。对远在千万公里之外进行遥控操控的科研人员来说，这绝对是考验心脏的“恐怖6分钟”。

据介绍，“洞察”号将在位于火星赤道以北、名为埃律西昂的平原上着陆。之所以选在这片有些低洼的区域，主要是因为这里有着充足的日照，此外着陆点周围没有高的山丘，没有什么遮挡，这对于靠太阳能驱动的“洞察”号来说是非常理想的。

部署：

千万公里外“抓娃娃”

成功着陆后，“洞察”号将展开两个圆形可折叠太阳能板，伸展长达2.4米的机械臂，使用机械臂末端的五指抓斗，从背板上抓取携带的科学探测设备，小心翼翼地进行装备，然后部署到附近的地面。

据介绍，整个部署过程将由位于地球上的工作人员操纵“洞察”号完成，“这有点像现在流行的抓娃娃机一样，你必须小心翼翼，不能有一丝松懈，而且更加让人高度紧张，因为这可是远在千万公里以外的操作。”

值得关注的是，如果这一操作成功实现，将是人类历史上第一次实现通过遥控机械臂在另一颗行星上安装探测设备硬件。

探测：

捕捉地震波给火星“拍X光”

据项目首席科学家巴纳特透露，“洞察”号的主要任务是了解火星的内部结构，探究火星地震波和火星内核的奥秘。“洞察”号主要携带了两大科学探测仪器：内部结构地震仪（SEIS）和热流及物理特性探头（HP3）。

这两个主要设备部署好之后，“洞察”号将展开长达两年的探测工作。

据介绍，由法国国家太空研究中心研制的内部结构地震仪（SEIS）主要用于检测火星内部因错位和开裂而产生的火星地震波，能够极其灵敏地捕捉到地震波的大小、速度和频率。“要说这个设备有多灵敏，举例来说，如果有只蝴蝶轻轻落到火星地面，绝对可以检测到其产生的震动。”该项目研究人员介绍说。

研究人员介绍，通过研究地震波如何穿过火星构造的不同层，科学家可以推断火星地壳、地幔和地核的尺寸和组成。通俗来说，也就是借助地震波给火星全身拍摄了一张X光片。

钻探：

入地5米倾听火星“心跳”

与此前登陆火星的“勇气”号、“机遇”号等无人探测器主要进行地表漫步探索有所不同，“洞察”号此次主要通过“原地不动”的钻探，对火星内核进行更深入研究。

据介绍，这个钻探实验用到的就是热流及物理特性探头（HP3）。这个长约46厘米的探头，由德国航天局太空研究中心打造，能够自动钻入火星地表以下约5米深的土壤中，从而获得了“鼹鼠”的绰号。

“鼹鼠”的整个钻探活动可能需要花上数周时间。这个过程中，每向下深入50厘米，“鼹鼠”将“休息”一下，同时发送一次温度脉冲，借助自带的传感器进行记录，测量火星地壳的热量传导效率。可以形象地说，这个过程相当于给火星把脉，倾听其“心脏”的跳动。

通过对传回的温度脉冲数据进行分析，地球上的研究人员将了解火星内核的形状和构成以及内部运动变化。“如果火星地壳成分是热的良导体，例如金属物质，温度脉冲会衰减得很快；如果火星地壳成分是热的不良导体，则温度脉冲会缓慢衰减。随着深度加深，温度脉冲变化将揭示热量在火星内部流动情况，反映出火星内部的构成变化。” （记者孟祥君编译）

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