洞察”號火星探測器

erdt)的說法,這一探測器將是一個國際合作進行的科學項目,並且幾乎是先前大獲成功的鳳凰號探測器的翻版。 ”洞察號探測器計畫中將降落在火星靠近赤道的溫暖地帶,從而保證它的任務期可以達到兩年左右。 巴內特說:“RISE實驗設備的工作將和我們現在正在利用機遇號火星車進行的實驗非常相似,但是洞察號的設備可以做的更好。

美國宇航局正在考慮向火星發射一個特殊的探測器,它將繼承先前的鳳凰號探測器,使用鑽頭在火星上鑽出迄今最深的孔洞進行考察。如果一切順利,這項名為“洞察”(InSight)的計畫將會於2016年實施。根據項目首席科學家布魯斯·巴內特(Bruce Banerdt)的說法,這一探測器將是一個國際合作進行的科學項目,並且幾乎是先前大獲成功的鳳凰號探測器的翻版。
巴內特是宇航局噴氣推進實驗室的專家,他說:“洞察號基本是白手起家,但是其設計基本遵從了先前鳳凰號的藍圖。”他的小組這樣利用已經被證明為可靠的舊有設計藍圖將省去重新進行設計的步驟,從而大幅削減項目成本。不過他也說:“這台探測器的機械臂和鳳凰號的很像,但是並非完全相同。”並且洞察號探測器的著陸地點和考察目標也和鳳凰號有所不同。
洞察號將搭載完全不同的3種科學載荷,包括兩台由歐洲提供的儀器,專門設計用於探查這顆紅色星球的核心深處,從而了解與其形成過程相關的線索。它將探測這裡是否存在任何地震現象,火星地表下的地熱流值,火星核心的大小,並判斷火星的內核究竟處於固態還是液態。巴內特說:“地震儀設備(即SEIS,全稱為‘內部結構地震實驗’)由法國提供,地熱流值探測儀(HP3,即熱流和物理屬性探測儀)則由德國提供。”洞察號探測器計畫中將降落在火星靠近赤道的溫暖地帶,從而保證它的任務期可以達到兩年左右。巴內特說:“我們計畫中的著陸地是艾利希平原(Elysium Planitia)。選中這一地區是基於著陸安全以及確保能源供應等方面的綜合考慮。”越靠近赤道,探測器就將擁有更多的光照可以確保它的太陽能板可以產生足夠多的電能確保探測器的運行。並且重要的一點在於這項任務對於著陸地點的選擇自由度很大,正如巴內特所說:“我們擁有全球性的目標,我們可以在火星上的任何一處開展我們的工作。”洞察號的主要任務是地質學方面的,其目標旨在深深鑽入火星地表以下,考察一些關鍵性的參數情況,比如它的地震現象和地熱溫度等等。這樣做的目的是想嘗試回答一個科學界最基本的問題:行星是如何形成的? 洞察號將在火星表面的著陸點就地完成其大部分設定的科學探測目標。它的機械臂將攜帶兩台科學儀器直接接觸火星地表展開考察工作。巴內特說:“機械臂將會把地震儀和地熱流探測儀從儀器平台上取下,依次擺放在探測器旁邊的地面上。機械臂本身並不攜帶有鑽頭,但是熱流探測儀會自動向下鑽探,深度可以達到5米左右。”
探測器攜帶的第三件科學載荷是RISE,即“自轉和內部結構試驗”探測設備,這是美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)提供的。它將利用探測器的通訊系統精確測量火星的自轉並探查火星的內部結構和組成成分。
目前正在火星上執行考察任務的機遇號火星車正在執行一項都卜勒無電線追蹤實驗,這一實驗的原理和RISE設備的實驗非常相似,只是後者的實驗精度將要更高。巴內特說:“RISE實驗設備的工作將和我們現在正在利用機遇號火星車進行的實驗非常相似,但是洞察號的設備可以做的更好。”他說:“兩者之間的不同在於我們每周將會做更多更頻繁的追蹤實驗,機遇號由於正值火星冬季,因而電力不足,目前處於停駛狀態。相比之下,洞察號將可以連續一整個火星年(約合兩個地球年)進行這項實驗,而機遇號的數據卻可能只能覆蓋幾個月。”
除此之外,洞察號還將裝備兩台相機,並將進行一些天氣方面的測量工作。
“我們在洞察號的機械臂上安裝了相機,在設備平台上也有。所有這兩台相機的主要目的都是為了方便監測將儀器設備放置在火星表面上的操作,當然它們也能用來拍攝探測器周圍的環境景色,不過這些照片都將只有黑白兩色的。”他說:“我們將對氣壓,溫度和風速等進行測量,主要是為了用於地震儀數據的噪音修正工作,當然這些數據也將是火星天氣研究方面有用的材料。”
目前,洞察號還只是作為全部3個參加競爭美國宇航局“發現”計畫經費支持的項目之一。“發現”計畫是美國宇航局實施的,旨在以低成本實現對太陽系中的行星,衛星和彗星,小行星等小天體進行探測目標的一系列探測項目。一旦方案被選中,宇航局將對該項目注資以幫助其實施。但在目前階段,這3個參選項目都被要求提交他們各自的概念研究報告,時間截止期是3月19日。
因此現在巴內特正埋頭苦幹,完成洞察號探測器項目的最終概念研究報告。他說:“這份報告中描述了項目的設計,以及在宇航局第一階段遴選結束之後我們在過去9個月中對設計所作出的最佳化改進。”
因此洞察號是否能真正成行目前還尚未可知。由於美國宇航局的行星探索經費面臨嚴重削減,美國宇航局被迫退出了它先前已經決定參加的兩項國際合作的火星探測計畫。這兩項計畫原本都是和歐洲空間局(ESA)合作,分別在2016年和2018年向火星發射兩顆探測器。(晨風)

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